CN205238586U - 不易堵头的多功能3d打印头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种不易堵头的多功能3D打印头，要解决的技术问题防止3D打印头堵塞，同时保证适用多种材料打印。本实用新型包括固定在打印头固定块下端的加热装置，加热装置固定在加热固定块上，所述加热装置上设有打印出胶铜嘴，在打印头固定块上设有与打印出胶铜嘴同轴设置的物料通孔，物料经物料通孔进入打印出胶铜嘴内，在打印头固定块的一侧设有送料装置，所述打印头固定块与加热装置之间设有制冷装置，所述制冷装置包括设于打印头固定块下端的至少一块制冷块、设于制冷块上的制冷片、设于物料通孔内的导向套，在制冷块的一侧设有散热装置。与现有技术相比，在提高打印表面质量的同时防止材料的堆积，避免了打印嘴堵嘴。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种打印头，特别是一种不易堵头的多功能3D打印头。
背景技术
3D打印技术是一种快速成型技术，它以数字模型为基础，通过金属粉末，丝状塑料，其他无机材料等，通过逐层打印的模式来构造物体。在FDM技术中由于丝状材料的限制，该挤出压力完全由丝状材料本身提供，难以提供高压打印，尤其是由于打印加热头与上部送料装置之间隔热材料的限制，总是会导致材料在进入出胶嘴融腔之前软化以及从出胶嘴出胶之后无法快速降温，从而出现出胶嘴经常性堵塞，导致打印失败；同时在打印某些弹性塑料表现的尤其明显，不利于使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种不易堵头的多功能3D打印头，要解决的技术问题防止3D打印头堵塞，同时保证适用多种材料打印。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案实现：一种不易堵头的多功能3D打印头，包括固定在打印头固定块下端的加热装置，加热装置固定在加热固定块上，所述加热装置上设有打印出胶铜嘴，在打印头固定块上设有与打印出胶铜嘴同轴设置的物料通孔，物料经物料通孔进入打印出胶铜嘴内，在打印头固定块的一侧设有送料装置，所述打印头固定块与加热装置之间设有制冷装置，所述制冷装置包括设于打印头固定块下端的至少一块制冷块、设于制冷块上的制冷片、设于物料通孔内的导向套，在制冷块的一侧设有散热装置。
本实用新型所述的散热装置包括至少一块固定在制冷块上的散热块，在散热块的上下两侧分别设有散热风扇、冷风风扇，在冷风风扇的下端设有出风孔与打印出胶铜嘴相对的冷风导流块。
本实用新型所述的导向套的下端与打印出胶铜嘴的后端之间设有铁氟龙导管，铁氟龙导管贯穿制冷块，物料经铁氟龙导管进入打印出胶铜嘴。
本实用新型所述的送料装置包括设于打印头固定块上端的进线压头、连接进线压头与打印头固定块的弹簧、固定于进线压头一侧上的电机、安装在电机输出轴上的进线齿轮、位于进线齿轮旁并且固定在进线压头上的压线轴承，所述电机的输出轴的轴线与导向套的轴线垂直，进线齿轮的外周以及压线轴承的外周分别与导向套的中轴线相切，在进线压头上设有供物料进入并且与物料通孔同轴设置的物料进口。
本实用新型所述的加热装置包括设于加热固定块下端的加热块、设置在加热块上的加热管以及热敏感应器，所述铁氟龙导管的下端插入加热块内，打印出胶铜嘴安装在加热块的下端。
本实用新型所述的制冷块设有两块，制冷片设于两块制冷块之间。
本实用新型所述的弹簧为压缩弹簧。
本实用新型所述的电机为步进电机。
本实用新型所述的制冷片为半导体制冷片。
本实用新型所述的压线轴承为球轴承。
本实用新型与现有技术相比，通过在打印出胶铜嘴上设置制冷装置，使得所送材料通过制冷装置、散热装置，在制冷片的作用下迅速降低通过其中的热塑性材料的温度，在保证其不被软化的情况下可增加其材料的硬度，借以增加挤出压力；并在加热块中受热熔融，通过氧化铝铜嘴挤出而逐层平铺在平台上，同时散热块上所附属冷风风扇吹出冷风顺着冷风导流块吹向平台上的新挤出的材料，使材料迅速冷却固化，在提高打印表面质量的同时防止材料的堆积，避免了打印嘴堵嘴。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图一。
图2是本实用新型的结构示意图二。
图3是本实用新型的结构示意图三。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，本实用新型的不易堵头的多功能3D打印头包括打印头固定块4，在打印头固定块4的上端设有送料装置，打印头固定块4的下端依次设有制冷装置、加热固定块13、加热装置，其中：
送料装置包括设于打印头固定块4上端的进线压头1，在进线压头1的右侧与打印头固定块4之间设有用于连接进线压头1以及打印头固定块4的弹簧3；在进线压头1的后侧设有电机18，电机18的输出轴上安装有进线齿轮2，位于进线齿轮2旁(进线压头1的左侧)设有固定在进线压头1上的压线轴承19，压线轴承19的外周与进线齿轮2的外周相切，在进线压头1上设有供物料20进入的物料进口22，物料进口22中心线的延长线经过压线轴承19的外周与进线齿轮2的外周相切的切点，使得进线齿轮2的外周以及压线轴承19的外周分别与导向套17的中轴线相切，在打印头固定块4上设有与物料进口22同轴设置的物料通孔21，在物料通孔21内设有导向套17，电机18的输出轴的轴线与导向套17的轴线垂直；
制冷装置包括至少一个固定在打印头固定块4下端的制冷块6，制冷块6上设有制冷片5，在导向套17的下端设有贯穿制冷块6以及制冷片5的铁氟龙导管14，铁氟龙导管14的下端从制冷片5的下端伸出，铁氟龙导管14所起的作用为隔热和保证丝状热塑性材料在运行过程中的顺滑度；
在本实施例中，制冷块6设有两块，制冷片5设于两块制冷块6之间，当制冷块6设有两块时，铁氟龙导管14的下端从设于下端的制冷块6的下端面伸出；
加热固定块13固定在下端的制冷块6的下端面上，加热装置包括设于加热固定块13下端的加热块9，在加热块9上分别设有加热管8以及热敏感应器7，铁氟龙导管14的下端依次插入加热固定块13、加热块9内并与固定在加热块9下端的打印出胶铜嘴10连通；
散热装置包括至少一个设置在制冷块6左侧的散热块15，散热块15的上端设有散热风扇16，下端设有冷风风扇12，在冷风风扇12上设有出风孔与打印出胶铜嘴10相对的冷风导流块11。
物料20经物料进口22、导向套17、铁氟龙导管14进入打印出胶铜嘴10内。
在本实施例中，散热块15与制冷块6的设置数量相等，均为两块，两块散热块15分别一一对应设置在制冷块6的左侧，两块散热块15之间设有厚度与制冷片5厚度相等的空隙，这时，冷风风扇12设置在下端的散热块15的下端，散热风扇16设置在上端的散热块15的上端。
本实用新型中，弹簧3采用压缩弹簧；电机18采用步进电机；制冷片5采用半导体制冷片，打印出胶铜嘴10采用强化铝铜铜嘴；进线齿轮2采用不锈钢齿轮；压线轴承19采用球轴承。
本实用新型的送料装置为一齿轮啮合装置，由电机18驱动进线齿轮2旋转，通过杠杆原理由一压缩弹簧3产生压力，推动丝状热塑性材料往单一方向移动，当需要时，可通过改变电机的转动方向可调整热塑性丝状材料的运动方向；制冷装置由通电的半导体的制冷片5产生的低温经由热传导，热对流，热辐射传递到制冷块6，再经由铁氟龙导管14传递给所处其中的热塑性材料，保证其温度在室温及室温以下，不容易堵头，同时在低温的状态下可以硬化某些软性热塑性材料，导致该打印头可以打印类似于TPE之类的热塑性弹性体材料；散热装置的冷风导流块为一冷风通过集中管道，由冷风风扇12吹过制冷块6，将冷风吹入制冷导流块，最后由冷风导流块11末端出风孔的小孔吹出，可使熔融后的热塑性材料迅速固化，防止铜嘴拉丝，堵塞，同时提高所打印物体的层面之间的粘合度及打印物体的表面质量；加热装置可保持一个恒定的温度使热塑性材料熔融，便于从打印铜嘴顺利挤出。
本实用新型工作时，进线齿轮2由电机18驱动，进线压头1上固定的压线轴承19在弹簧3的作用下因杆杠作用绕销轴旋转使之紧靠进线齿轮2边缘上的柱状热塑塑料物料20，产生压力，再由电机18带动进线齿轮2旋转，以达到送料的目的，所送物料20通过铁氟龙导管14穿过散热块15与制冷片5和制冷块6，制冷块6在制冷片5的作用下迅速降低通过其中的热塑性材料物料20的温度，在保证其不被软化的情况下可增加其材料的硬度，借以增加挤出压力；并在加热块9中受热熔融，通过打印出胶铜嘴10挤出而逐层平铺在平台上，同时散热块15上所附属冷风风扇12吹出冷风顺着冷风导流块11吹向平台上的新挤出的材料，使材料迅速冷却固化，在提高打印表面质量的同时防止材料的堆积，避免了打印出胶铜嘴10堵嘴。
本设计装置由于选用了半导体制冷片来降低制冷块的温度，使得被加热块传递上来的温度迅速降低，有效地防止了打印材料在加热前端的软化，有效地保证并强化了挤出压力，同时，制冷块导致的低温风由冷风风扇经由冷风导流块吹出，迅速地降低了已经平铺在打印目标上的打印材料的温度，由此获得完美的表面效果且避免了打印材料在打印嘴上的堆积，有效地防止了打印嘴的堵塞。
Claims (10)
1.一种不易堵头的多功能3D打印头，包括固定在打印头固定块(4)下端的加热装置，加热装置固定在加热固定块(13)上，所述加热装置上设有打印出胶铜嘴(10)，在打印头固定块(4)上设有与打印出胶铜嘴(10)同轴设置的物料通孔(21)，物料(20)经物料通孔(21)进入打印出胶铜嘴(10)内，在打印头固定块(4)的一侧设有送料装置，其特征在于：所述打印头固定块(4)与加热装置之间设有制冷装置，所述制冷装置包括设于打印头固定块(4)下端的至少一块制冷块(6)、设于制冷块(6)上的制冷片(5)、设于物料通孔(21)内的导向套(17)，在制冷块(6)的一侧设有散热装置。
2.根据权利要求1所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述散热装置包括至少一块固定在制冷块(6)上的散热块(15)，在散热块(15)的上下两侧分别设有散热风扇(16)、冷风风扇(12)，在冷风风扇(12)的下端设有出风孔与打印出胶铜嘴(10)相对的冷风导流块(11)。
3.根据权利要求2所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述导向套(17)的下端与打印出胶铜嘴(10)的后端之间设有铁氟龙导管(14)，铁氟龙导管(14)贯穿制冷块(6)，物料(20)经铁氟龙导管(14)进入打印出胶铜嘴(10)。
4.根据权利要求3所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述送料装置包括设于打印头固定块(4)上端的进线压头(1)、连接进线压头(1)与打印头固定块(4)的弹簧(3)、固定于进线压头(1)一侧上的电机(18)、安装在电机(18)输出轴上的进线齿轮(2)、位于进线齿轮(2)旁并且固定在进线压头(1)上的压线轴承(19)，所述电机(18)的输出轴的轴线与导向套(17)的轴线垂直，进线齿轮(2)的外周以及压线轴承(19)的外周分别与导向套(17)的中轴线相切，在进线压头(1)上设有供物料(20)进入并且与物料通孔(21)同轴设置的物料进口(22)。
5.根据权利要求4所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述加热装置包括设于加热固定块(13)下端的加热块(9)、设置在加热块(9)上的加热管(8)以及热敏感应器(7)，所述铁氟龙导管(14)的下端插入加热块(9)内，打印出胶铜嘴(10)安装在加热块(9)的下端。
6.根据权利要求5所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述制冷块(6)设有两块，制冷片(5)设于两块制冷块(6)之间。
7.根据权利要求6所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述弹簧(3)为压缩弹簧。
8.根据权利要求7所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述电机(18)为步进电机。
9.根据权利要求8所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述制冷片(5)为半导体制冷片。
10.根据权利要求9所述的不易堵头的多功能3D打印头，其特征在于：所述压线轴承(19)为球轴承。
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|---|---|---|---|---|
| CN106891521A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-06-27 | 郑州科技学院 | 3d打印用转轮式多色挤出系统及配套的多色3d打印方法 |
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