CN205889893U - 一种用于3d打印机的喷头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的喷头装置。包括进料装置、打印头载架、喷料装置和散热装置，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽，所述喷料装置包括加热块和与所述加热块连接的喷嘴，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。本实用新型的一种用于3D打印机的喷头装置，可有效实现多色打印，其结构设计简单，安装方便，实用性强，在降低成本的可同时大大增加使用效果。

Description

一种用于3D打印机的喷头装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的喷头装置。

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，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

目前，在桌面级3D打印行业，普遍只能是单色打印，也就是一个模型只能打印一种颜色，如果当客户一定需要多色打印时，传统的做法是打印模型时，进行换不同颜色的料，以达到一个模型有不同颜色。即在一个机头载架上，多增加几个进料电机，每个进料电机控制进一种料，所有的料全部是进入一个喷嘴容器内，当需要打A种颜色料时，控制A颜色的进料电机工作，其它进料电机停止，这样出来的就是A颜色，需要B颜色时，控制B颜色的进料电机工作，其它进料电机停止，需要AB颜色混合时，控制AB颜色的进料机同时工作，其它进料机停止，这样虽然也能起到多色打印的效果，但因所有颜色都在同一个容器里，容器里有上一个颜色的一定量残留，当切换颜色时，不能立马改变颜色，也就是看似多色效果，但与实际设计颜色位置相比，是存在误差的，同时这种打印出来的多色是分层的，好比一幢高楼做成了一层用红色装修，二层用白色装饰，不能做到在同一个高度，长宽方向出现两种颜色。为了解决该技术问题，现有技术中也出现了改进方案，采用多喷头共同配合打印的方式进行打印。

例如申请号为201510378914.6的发明专利，公开了一种3D打印机多喷头无干涉打印方法及其喷头结构，为每个喷头设置倾斜装置，在打印时将非工作喷头倾斜，使其喷嘴脱离工作平面，仅工作喷头的喷嘴位于工作高度。本技术方案中，每个喷头都可以单独倾斜，不与其他喷头发生影响，由于喷头输料管为软管，喷头小角度倾斜的话对输料管基本无影响，对喷头改动小，结构简单，降低成本；同时喷头上端点位置固定，喷嘴圆弧运动，倾斜和复原后对精度无影响。该专利虽然能够有效实现多喷头使用，但其存在更换颜色打印时，不能及时停止前一个打印喷头释放打印材料，经常会出现残余的打印材料继续喷出，而降低打印准确度。

又例如申请号为201420755412.1的实用新型专利，公开了一种单喷嘴双进料口3D打印机，包括进料架，进料架上设置有底座，底座上部设置有凹槽，凹槽内设置有可相对凹槽滑动的滑动座，底座一端设置有控制滑动座滑动的电磁吸块，所述滑动座上安装有两根竖直的进料导管，进料导管下方的进料架上设置有一个通孔，喷嘴上部穿过通孔并与进料架固定。由于只有单喷嘴，因此，不会存在高度误差，使打印出来的模型不会有被挂起的现象；另外，由于只有单喷嘴，因此，使减少了整个进料机构占据的空间，降低了进料机构本身的重量，以及降低了喷嘴部件运行的惯性，提高了机器的打印速度；最后，通过单喷嘴进行双色打印模型，适合在侧面安装冷却风扇，因此，非常适合用于打印斜面比较复杂的模型。但是该技术方案的进料口3D打印机，虽然解决了现有技术中针对多进料3D打印机体积大、成本高的问题，但其单喷嘴对于喷出的两种材料会相互污染、不易清理、打印中更换喷料时容易卡料，不能一次性完成打印。

由此可见，能否发明出一种改进的3D打印机的喷头装置，使其能够实现在任意位置打印出指定颜色，且结构设计合理、安装方便，有效控制两个喷头进料，同时不影响喷嘴的打印面积，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于3D打印机的喷头装置，以实现多色打印。并且打印效果好，精度高，能做到近似零误差的切换颜色，结构设计合理、安装方便，进料装置的设计有效控制两个喷头进料，同时不影响喷嘴的打印面积。

为了达到上述技术效果，本实用新型技术方案包括：

一种用于3D打印机的喷头装置，包括进料装置、打印头载架、喷料装置和散热装置，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽，所述喷料装置包括加热块和与所述加热块连接的喷嘴，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。

本实用新型的喷料装置设置有多个进料槽和多个喷嘴，即每种颜色单独控制进料和出料，有效解决现有技术中更换颜色打印时，不能及时停止前一个打印喷头释放打印材料，经常会出现残余的打印材料继续喷出的问题，本实用新型的喷头装置进料和出料控制方便且可及时更换不同颜色打印材料，能做到近似零误差的切换颜色。

进一步的，所述的进料装置还包括进料机体和安装在进料机体上的导料组件，所述进料槽设置在进料机体内设置有进料槽，所述进料槽的数量为2～15个，所述进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机、进料齿轮和进料导向轮，所述进料电机和进料导向轮固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。

本实用新型与喷料装置相匹配连接的进料装置，可进料多种打印材料，满足打印多色彩需求，使得打印产品色彩更加多样化，改进了以往多进料口的进料装置，使其结构简单，设计合理，容易组装。通过进料电机带动进料齿轮转动，当进料齿轮顺时针转动时，其配套运作的进料导向轮设置在进料齿轮的右边，当进料齿轮逆时针转动时，其配套运作的进料导向轮设置在进料齿轮的左边。当进料槽内有打印材料进入时，启动进料电机，使得进料齿轮与进料导向轮挤住打印材料，产生旋转摩擦力，将打印材料沿导向槽出料口运动。打印材料的进料速度与进料量由进料电机的速度和旋转圈数控制。

进一步的，所述的加热块上安装有散热器。

进一步的，每个所述进料槽的输出端连接有1个导向喉管，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接。

进一步的，所述的导向喉管为不锈钢材料内镶特氟龙材质或钛合金材质。

本实用新型通过加热块、喷嘴、散热器组合在一起的3D打印机喷料装置，能保证3D打印机在进料时，只有喷嘴的喷料端的局部生产高温并软化打印材料，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接，使得打印材料进入导向喉管里时，能迅速散热降温，可以保证其原本硬度，从而不影响进料量，保证品质稳定；而导向喉管我们采用了两种特殊材料选择，分别为不锈钢材料内镶特氟龙和钛合金直接加工，这两种方式均可以使得喉管迅速导热，将加热块处传导过来的温度散发掉，具有耐磨性、光滑性及不粘性的优点，导向喉管下端是打印加热喷料组件，其耐热性可以满足工况；耐磨性是保证长时间使用，不磨损，能保证不改变设计尺寸精度要求；光滑性使得进料顺利，减少摩擦阻力；不粘性是因加热后，打印材料变成稠状，冷却后，导向喉管上不产生粘结，不造成堵料。本实用新型具有结构简单、安装方便、精度高、品质稳定等优点。

进一步的，所述散热装置包括喉管散热风扇和出料散热风扇。

进一步的，所述的喉管散热风扇数量为2个，相对固定安装在打印头载架的两侧。

本实用新型在设置的喉管散热风扇位于导向喉管与喷嘴之间，出料散热风扇位于喷头出料口处，有效实现打印材料的冷却，该结构的设计，使得3D打印效果更好，准确度更佳，有效实现高质量的多色打印。

进一步的，所述的进料槽的数量为2个。

一种3D打印，包括上述的一种用于3D打印机的喷头装置。

采用上述技术方案，本实用新型有益效果包括：本实用新型的一种用于3D打印机的喷头装置，可有效实现多色打印，其结构设计简单，安装方便，实用性强，在降低成本的可同时大大增加使用效果。

附图说明

图1为本实用新型用于3D打印机的喷头装置的结构示意图；

图2为本实用新型图1所示3D打印机的喷头装置的后视图；

图3为本实用新型进料装置内部结构示意图；

图4为本实用新型喷料装置结构示意图。

图中，

1、进料装置；11、进料机体；12、导料组件；121、进料电机；122、进料齿轮；123、进料导向轮；13、进料槽；14、导向喉管；2、打印头载架；3、喷料装置；31、加热块；32、喷嘴；33、散热器；4、散热装置；41、喉管散热风扇；42、出料散热风扇。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一：如图1、图2和图3所示，一种用于3D打印机的喷头装置，包括进料装置1、打印头载架2、喷料装置3和散热装置4，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽13，所述喷料装置包括加热块31和与所述加热块连接的喷嘴32，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。

一种3D打印，包括上述一种用于3D打印机的喷头装置。

图1、图2中为设置有2个进料槽和2个喷嘴的喷头装置，对于本领域技术人员可通过本实用新型技术方案及附图内容直接得出含有更多个进料槽和多个喷嘴的喷头装置。

实施例二：如图1、图2、图3和图4所示，一种用于3D打印机的喷头装置，包括进料装置1、打印头载架2、喷料装置3和散热装置4，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽13，所述喷料装置包括加热块31和与所述加热块连接的喷嘴32，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。

进一步的，所述的进料装置还包括进料机体11和安装在进料机体上的导料组件12，所述进料槽设置在进料机体内设置有进料槽，所述进料槽的数量为2～15个，所述进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机121、进料齿轮122和进料导向轮123，所述进料电机和进料导向轮固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。

进一步的，所述的加热块上安装有散热器33。

进一步的，每个所述进料槽的输出端连接有1个导向喉管14，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接。

一种3D打印，包括上述一种用于3D打印机的喷头装置。

图1和图2中为设置有2个进料槽和2个喷嘴的喷头装置，对于本领域技术人员可通过本实用新型技术方案及附图内容直接得出含有更多个进料槽和多个喷嘴的喷头装置。

实施例三：如图1、图2、图3和图4所示，一种用于3D打印机的喷头装置，包括进料装置1、打印头载架2、喷料装置3和散热装置4，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽13，所述喷料装置包括加热块31和与所述加热块连接的喷嘴32，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。

进一步的，所述的进料装置还包括进料机体11和安装在进料机体上的导料组件12，所述进料槽设置在进料机体内设置有进料槽，所述进料槽的数量为2～15个，所述进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机121、进料齿轮122和进料导向轮123，所述进料电机和进料导向轮固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。

进一步的，所述的加热块上安装有散热器33 。

进一步的，每个所述进料槽的输出端连接有1个导向喉管14，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接。

进一步的，所述的导向喉管为不锈钢材料内镶特氟龙材质或钛合金材质。

进一步的，所述散热装置4包括喉管散热风扇41和出料散热风扇42。

进一步的，所述的喉管散热风扇数量为2个，固定安装在打印头载架的两侧。

进一步的，所述的进料槽的数量为2个。

一种3D打印，包括上述一种用于3D打印机的喷头装置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，包括进料装置(1)、打印头载架(2)、喷料装置(3)和散热装置(4)，所述进料装置贯穿所述打印头载架与所述喷料装置连接，所述散热装置固定安装在打印头载架上，所述进料装置包括进料槽(13)，所述喷料装置包括加热块(31)和与所述加热块连接的喷嘴(32)，所述喷嘴贯穿所述加热块，所述喷嘴的数量为2～15个，所述进料槽数量与所述喷嘴数量相同，每个进料槽的输出端与1个喷嘴的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，所述的进料装置还包括进料机体(11)和安装在进料机体上的导料组件(12)，所述进料槽设置在进料机体内，所述进料槽与所述导料组件的数量相同，所述导料组件包括进料电机(121)、进料齿轮(122)和进料导向轮(123)，所述进料电机和进料导向轮固定在所述进料机体上，所述进料电机的输出端与所述进料齿轮连接，每个所述进料槽紧贴设置在进料齿轮与进料导向轮之间。

3.根据权利要求1～2任一项所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，所述的加热块上安装有散热器(33)。

4.根据权利要求3所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，每个所述进料槽的输出端连接有1个导向喉管(14)，每个所述导向喉管贯穿所述散热器与1个所述喷嘴的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，所述散热装置(4)包括喉管散热风扇(41)和出料散热风扇(42)。

6.根据权利要求5所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，所述的喉管散热风扇数量为2个，相对固定安装在打印头载架的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的喷头装置，其特征在于，所述的进料槽的数量为2个。

8.一种3D打印机，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的一种用于3D打印机的喷头装置。