CN205736035U - 一种用于3d打印机的喷嘴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体而言，涉及一种用于3D打印机的喷嘴装置。该喷嘴装置包括圆柱形本体、伸缩杆、隔板、喷头、压板、储料腔和弹簧；圆柱形本体内部为一中空腔体，隔板扣盖于其下端开口，伸缩杆安装于其上端面上，自由伸缩端穿过上端面并与压板相连，伸缩杆推动压板沿中空腔体的轴线方向滑动，弹簧套于伸缩杆自由伸缩端，一端与中空腔体顶端连接，另一端与压板连接；压板下表面与隔板上表面之间形成储料腔，喷头连接于隔板下表面，并与储料腔连通。本实用新型利用弹簧的回弹力，待打印完成后喷嘴可在第一时间停止供料，使打印材料不会滴落到产品上，确保打印品质，同时方便对打印机喷嘴进行清理，防止堵塞。

Description

一种用于3D打印机的喷嘴装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体而言，涉及一种用于3D打印机的喷嘴装置。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。如今3D打印技术已经在模具制造、工业设计、航空航天、文化艺术、雕刻等领域得到了广泛地应用。

3D打印技术，根据其成型方法的不同，可以分为立体光刻(SLA)、叠层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积制造(FDM)等。FDM快速成型系统与其他系统最本质的区别于其没有使用激光系统，因此成本最低，也是目前最为广泛应用的一种3D打印技术。

3D打印机喷嘴是3D打印机的重要组成部件，最常使用的是FDM喷嘴，其根据所选择的打印耗材，通过熔融挤压工艺使粘稠液体物料均匀地铺洒在断面层上。但是这类喷嘴在打印产品的过程中，还存在如下缺陷：

1、打印过程中不可避免地出现喷嘴滴料的现象，特别是在打印结束后，喷嘴如果还在滴料，则会使滴下的材料落到产品上，从而对产品的外型造成不良影响；

2、打印机喷头容易堵塞，且不易清理。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于3D打印机的喷嘴装置，以解决现有技术中在打印过程中打印机喷嘴容易滴料、喷头容易堵塞、不易清理等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种用于3D打印机的喷嘴装置，包括圆柱形本体、伸缩杆、隔板、喷头、压板、储料腔和弹簧；所述圆柱形本体内部为一中空腔体，下端面设有开口，所述隔板扣盖于所述圆柱形本体下端开口，所述伸缩杆安装于所述圆柱形本体上端面上，所述伸缩杆的自由伸缩端穿过所述圆柱形本体的上端面，并与位于中空腔体内水平贴壁的所述压板相连，所述伸缩杆推动所述压板在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，所述弹簧套装于所述伸缩杆的自由伸缩端，一端与所述圆柱形本体内的中空腔体顶端固定连接，另一端与所述压板固定连接；所述压板下表面与所述隔板上表面之间的空腔形成所述储料腔，用于容置打印材料，所述喷头可拆卸连接于所述隔板下表面，并与所述储料腔相连通。

进一步，用于3D打印机的喷嘴装置还包括：保温套；所述保温套套设于所述圆柱形本体外周，用于融化所述储料腔内的打印材料。

该技术方案的技术效果在于：3D打印材料包括金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等，3D打印产品通过熔融沉积制造而成，首先要将塑料等热熔性材料加热熔化，然后趁其没有变硬之前通过喷嘴按照步骤堆积成想要的形状。通过圆柱形本体外周套设保温套，来熔化储料腔和喷头内的打印材料，使得打印过程更加流畅。

进一步，所述保温套内设有加热线圈，所述加热线圈沿周向螺旋绕制于所述保温套内。

该技术方案的技术效果在于：3D打印机的喷头结构中的加热装置一般为加热块，但加热块内温度分布不均，材料容易结块，影响打印效果。加热线圈作为加热元件沿周向均匀螺旋绕制于保温套内，热量传递均匀，进一步避免了材料的结块和喷头的堵塞，使打印过程更加顺畅。

进一步，用于3D打印机的喷嘴装置还包括：橡胶圈；所述橡胶圈包裹于所述压板外周。

该技术方案的技术效果在于：打印机喷嘴在使用时伸缩杆推动压板在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，挤压储料腔中的打印材料，压板与中空腔体如果存在空隙，会导致压板与中空腔体作用较弱，挤压过程材料容易从空隙处跑到压板上部，造成污染，在压板外周包裹橡胶圈可以使压板与中空腔体的作用更加紧，防止打印材料的溢出。

进一步，所述伸缩杆为电动伸缩杆。

该技术方案的技术效果在于：通过电动伸缩杆的电机带动电动伸缩杆的自由伸缩端作伸缩运动，从而带动压板在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，电动伸缩杆具有体积小、安装控制方便、精确度高等优点，使用电动伸缩杆便于对压板的往返运动进行自动化控制。

进一步，用于3D打印机的喷嘴装置还包括：一开孔；所述开孔位于所述圆柱形本体的侧壁并临近所述隔板。

该技术方案的技术效果在于：为了将3D打印材料准确地送入储料腔内，需要在储料腔所对应的圆柱形本体的侧壁设置进料口。

进一步，所述开孔处连有输料管，用于将打印材料送至所述储料腔内。

该技术方案的技术效果在于：3D打印材料的状态为粉状、丝状或带状，对于粉末状材料，倒入输料管内，经输料管进入储料腔；对于丝状或带状材料，直接顺着输料管进入储料腔。进料完毕后，将输料管上的阀门关闭。

优选地，所述隔板中间具有内螺纹孔，所述喷头的端部具有外螺纹，与所述内螺纹孔通过螺纹连接，所述喷头背向所述圆柱形本体延伸。

该技术方案的技术效果在于：为方便喷头的拆卸与清理，隔板与喷头之间采用螺纹连接方式，该连接方式具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，通过隔板内螺纹孔和喷头端部外螺纹的配合，达到可拆卸固定的作用，同时可以根据实际需要，更换不同规格的喷头。

进一步，所述圆柱形本体上方外侧面具有螺纹，方便与打印机本体连接。

该技术方案的技术效果在于：整个圆柱形本体与打印机的连接也采用螺纹式的可拆卸连接方式，方便对打印机喷嘴进行拆卸清理，同时便于打印机更换喷嘴。

进一步，所述喷头为金属喷头，所述金属喷头的口径范围为0.4-1.0mm。

该技术方案的技术效果在于：由于3D打印材料的特殊性，打印喷头一般采用金属材质，喷头口径的大小影响出料的大小，从而打印产品的精细程度，打印精细部件时可采用口径较小的喷头，打印结构框架或非精细部件时可采用口径大的喷头。

本实用新型的有益效果是：

1、该喷嘴装置安装在3D打印机上后，伸缩杆推动压板将储料腔内打印材料从喷头喷出，此时弹簧被拉伸，待产品打印完成后，利用弹簧的回弹力，可将压板微微拉回，这样打印材料将不会再流向喷头，如此一来，喷嘴将在第一时间立刻停止供料，从而使得打印材料不会滴落到产品上，确保了打印产品的外型品质。

2、利用该喷嘴装置的伸缩杆，便于对储料腔内的打印材料进行及时的清理，避免喷头的堵塞。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的用于3D打印机的喷嘴装置的结构示意图。

附图标记：

1-圆柱形本体； 2-隔板； 3-伸缩杆；

4-压板； 5-弹簧； 6-储料腔；

7-喷头； 8-保温套； 9-输料管；

10-阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种用于3D打印机的喷嘴装置，其中，图1为本实用新型提供的用于3D打印机的喷嘴装置的结构示意图。如图1所示，用于3D打印机的喷嘴装置包括圆柱形本体1、伸缩杆3、隔板2、喷头7、压板4、储料腔6和弹簧5；圆柱形本体1内部为一中空腔体，下端面设有开口，隔板2扣盖于圆柱形本体1下端开口，伸缩杆3安装于圆柱形本体1上端面上，伸缩杆3的自由伸缩端穿过圆柱形本体1的上端面，并与位于中空腔体内水平贴壁的压板4相连，伸缩杆3推动压板4在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，弹簧5套装于伸缩杆3的自由伸缩端，一端与圆柱形本体1内的中空腔体顶端固定连接，另一端与压板4固定连接；压板4下表面与隔板2上表面之间的空腔形成储料腔6，用于容置打印材料，喷头7可拆卸连接于隔板2下表面，并与储料腔6相连通。

现有的打印机喷嘴在打印过程中不可避免地出现喷嘴滴料的现象，特别是在打印结束后，喷嘴如果还在滴料，则会使滴下的材料落到已经成型的产品上，从而对产品的外型造成不良影响。

而本实施例的用于3D打印机的喷嘴装置在圆柱形本体1中空腔体顶端与压板4之间安装弹簧5，伸缩杆3推动压板4将储料腔6内打印材料从喷头7喷出，此时弹簧5被拉伸，待产品打印完成后，利用弹簧5的回弹力，可将压板4微微拉回，这样打印材料将不会再流向喷头7，如此一来，喷嘴将在第一时间立刻停止供料，从而使得打印材料不会滴落到产品上，确保了打印产品的外型品质。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，用于3D打印机的喷嘴装置还包括：保温套8，保温套8套设于圆柱形本体1外周，用于融化储料腔6内的打印材料。

3D打印产品通过熔融沉积制造而成，在本实施例中，保温套8将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等热熔性材料加热熔化，然后趁其没有变硬之前通过喷头7按照步骤堆积成想要的形状。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，保温套8内设有加热线圈，加热线圈沿周向螺旋绕制于保温套8内。

在本实施例中，加热线圈作为加热元件沿周向螺旋绕制于保温套8内，这样的盘绕方式热量传递均匀，防止打印材料结块，使得打印过程更流畅，减少了维修清理工作。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，喷嘴装置还包括：橡胶圈，其中，橡胶圈包裹于压板4外周。

打印机喷嘴在使用时伸缩杆3推动压板4在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，挤压储料腔6中的打印材料，压板4与中空腔体如果存在空隙，会导致压板4与中空腔体作用较弱，挤压过程材料容易从空隙处跑到压板4上部，造成污染。本实施例中，通过在压板4外周包裹橡胶圈可以使压板4与中空腔体的作用更加紧密，防止打印材料的溢出。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，伸缩杆3为电动伸缩杆3。其中，伸缩杆3还可以选择手动、液压等驱动形式，本实施例优选使用电动伸缩杆3，方便进行自动化控制。电动伸缩杆3是一种能够进行来回的往返运动的通过电力驱动的设备，将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动。电动伸缩杆3包括固定端和自由伸缩端，固定端设有电机，利用电机正反转控制电动伸缩杆自由端的伸缩。在本实施例中，利用电动伸缩杆3自由伸缩端的伸缩运动带动压板4在中空腔体内沿中空腔体的轴向方向运动，对压板4的往返运动进行自动化控制，电动伸缩杆3具有体积小、安装控制方便、精确度高等优点。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，喷嘴装置还包括：一开孔；开孔位于圆柱形本体的侧壁并临近隔板。

在本实施例中，为了将3D打印材料准确地送入储料腔内，需要在储料腔所对应的圆柱形本体的侧壁设置进料口。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，开孔处连有输料管9，用于将打印材料送至储料腔6内。

一般来说，3D打印材料的状态为粉状、丝状或带状，在本实施例中，对于粉末状材料，倒入输料管9内，经输料管9进入储料腔；对于丝状或带状材料，可直接顺着输料管9进入储料腔6。进料完毕后，将输料管9上的阀门10关闭，保证使用过程中不漏料。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，隔板2中间具有内螺纹孔，喷头7的端部具有外螺纹，与内螺纹孔通过螺纹连接，喷头7背向圆柱形本体1延伸。

螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。螺纹有外螺纹与内螺纹之分，共同组成螺旋副。在本实施例中，通过隔板2内螺纹孔和喷头7端部外螺纹的配合，达到可拆卸固定的作用，不仅方便了喷头7的拆卸与清理，而且可以根据实际需要，更换不同规格的喷头7。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，圆柱形本体1上方外侧面具有螺纹，方便与打印机本体连接。

在本实施例中，整个圆柱形本体1与打印机的连接也采用螺纹式的可拆卸连接方式，方便使用者对打印机喷嘴进行拆卸清理，同时当打印机需要更换喷嘴时也更加便捷。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，喷头7为金属喷头7，金属喷头7的口径范围为0.4-1.0mm。

在本实施例中，由于3D打印材料的特殊性，打印喷头7一般采用金属材质，喷头7口径的大小影响出料的大小，从而打印产品的精细程度，打印精细部件时可采用口径较小的喷头7，打印结构框架或非精细部件时可采用口径较大的喷头7。

从上述内容可以看出，本实用新型具有以下优点：

1、该喷嘴装置安装在3D打印机上，伸缩杆3推动压板4将储料腔6内打印材料从喷头7喷出，此时弹簧5被拉伸，待产品打印完成后，利用弹簧5的回弹力，可将压板4微微拉回，这样打印材料将不会再流向喷头7，如此一来，喷嘴将在第一时间立刻停止供料，从而使得打印材料不会滴落到产品上，确保了打印产品的外型品质。

2、利用该喷嘴装置的伸缩杆3的伸缩功能，可以对储料腔6内的打印材料进行及时的清理，避免喷头7的堵塞。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，包括圆柱形本体、伸缩杆、隔板、喷头、压板、储料腔和弹簧；

所述圆柱形本体内部为一中空腔体，下端面设有开口，所述隔板扣盖于所述圆柱形本体下端开口，所述伸缩杆安装于所述圆柱形本体上端面上，所述伸缩杆的自由伸缩端穿过所述圆柱形本体的上端面，并与位于中空腔体内水平贴壁的所述压板相连，所述伸缩杆推动所述压板在中空腔体内沿中空腔体的轴线方向滑动，所述弹簧套装于所述伸缩杆的自由伸缩端，一端与所述圆柱形本体内的中空腔体顶端固定连接，另一端与所述压板固定连接；所述压板下表面与所述隔板上表面之间的空腔形成所述储料腔，用于容置打印材料，所述喷头可拆卸连接于所述隔板下表面，并与所述储料腔相连通。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，还包括：保温套；

所述保温套套设于所述圆柱形本体外周，用于融化所述储料腔内的打印材料。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述保温套内设有加热线圈，所述加热线圈沿周向螺旋绕制于所述保温套内。

4.根据权利要求2所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，还包括：橡胶圈；

所述橡胶圈包裹于所述压板外周。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述伸缩杆为电动伸缩杆。

6.根据权利要求4所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，还包括：一开孔；

所述开孔位于所述圆柱形本体的侧壁并临近所述隔板。

7.根据权利要求6所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述开孔处连有输料管，用于将打印材料送至所述储料腔内。

8.根据权利要求1所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述隔板中间具有内螺纹孔，所述喷头的端部具有外螺纹，与所述内螺纹孔通过螺纹连接，所述喷头背向所述圆柱形本体延伸。

9.根据权利要求1所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述圆柱形本体上方外侧面具有螺纹，方便与打印机本体连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于3D打印机的喷嘴装置，其特征在于，所述喷头为金属喷头，所述金属喷头的口径范围为0.4-1.0mm。