CN206011743U - 一种3d打印头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印头。其特点是：包括插入机筒(1)内的螺杆(2)，该机筒(1)和螺杆(2)同轴并且两者之间留有间隙，该机筒(1)的上端通过过渡盘(21)与减速机(28)外壳固定连接，该减速机(28)的输入端与伺服电机(29)传动连接，而该减速机(28)输出端与前述螺杆(2)的上端传动连接，从而能驱动螺杆(2)在机筒(1)内自转；其中在机筒(1)上套装有加热机构，并且在机筒(1)的上端设有进料口，在机筒(1)的下端设有出口。经过试用证明，本实用新型有效提高了3D打印机的效率，打印速度可以达到50m/min，降低了3D打印机的使用成本。

Description

一种3D打印头

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印头。

背景技术

21世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代，制造业市场面临小批量多品种的严峻挑战。在制造业日趋国际化的状况下，缩短产品开发周期和降低开发成本，成为企业赖以生存的关键。3D打印机的特点是可以不需机加工设备或者模具即可快速制造形状极为复杂的工件,从而在小批量产品生产或新产品试制时节省时间和初始投资，而3D打印头又是3D打印机的核心部件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种3D打印头，使用后能够提高3D打印机的效率，并降低3D打印机的使用成本。

一种3D打印头，其特别之处在于：包括插入机筒内的螺杆，该机筒和螺杆同轴并且两者之间留有间隙，该机筒的上端通过过渡盘与减速机外壳固定连接，该减速机的输入端与伺服电机传动连接，而该减速机输出端与前述螺杆的上端传动连接，从而能驱动螺杆在机筒内自转；其中在机筒上套装有加热机构，并且在机筒的上端设有进料口，在机筒的下端设有出口。

其中加热机构具体是指在机筒的上端、中端和下端分别套装有上加热圈、中加热圈和下加热圈，并且在机筒的上端、中端和下端分别安装有上热电偶、中热电偶和下热电偶，该上热电偶、中热电偶和下热电偶各自的探测端分别插入机筒侧壁内。

其中螺杆通过轴与减速机输出端连接，具体是该轴的两端与螺杆和减速机输出端均为键连接。

其中轴通过轴承安装在过渡盘内。

其中螺杆的上端插入轴的下端内，并且在轴的下端侧壁上通过螺纹安装有与螺杆垂直的顶丝，从而能通过旋转顶丝对螺杆进行轴向。

其中机筒下端的出口包括安装在机筒上的挤出口体，在该挤出口体下端中间开有挤出口。

其中在进料口下端的机筒上套装有水冷环，该水冷环与水冷机构连通。

其中在加热机构外套装有环状的水冷板，在该水冷板内设有水道，该水道与水冷机构连通。

经过试用证明，本实用新型有效提高了3D打印机的效率，打印速度可以达到50m/min，降低了3D打印机的使用成本。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图，图中包括1.机筒，2.螺杆，3.挤出口体，4.挤出口，5.第一螺钉，6.下加热圈，7.下防护罩，8.下热电偶，9.第一支架，10.中热电偶，11.水冷板，12.中加热圈，13.上热电偶，14.上加热圈，15.第二支架，16.水冷环，17.加料口，28.减速机，29.伺服电机，30.上防护罩；

附图2为本实用新型的局部放大示意图，图中包括18.顶丝，19.第一键，20.角接触球轴承，21.过渡盘，22.隔套，23.法兰盖，24.第二螺钉，25.锁紧螺母，26.轴，27.第二键。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提供了一种3D打印头，包括插入机筒1内的螺杆2，该机筒1和螺杆2同轴并且两者之间留有间隙，该机筒1的上端通过过渡盘21与减速机28外壳固定连接，该减速机28的输入端与伺服电机29传动连接，而该减速机28输出端与前述螺杆2的上端传动连接，从而能驱动螺杆2在机筒1内自转；其中在机筒1上套装有加热机构，并且在机筒1的上端设有进料口，在机筒1的下端设有出口。

其中加热机构具体是指在机筒1的上端、中端和下端分别套装有上加热圈14、中加热圈12和下加热圈6，并且在机筒1的上端、中端和下端分别安装有上热电偶13、中热电偶10和下热电偶8，三个热电偶左端分别插入机筒1内壁但未穿透机筒1内壁，热电偶顶端与机筒1内壁间距10mm，从而确保测温准确。

其中螺杆2通过轴26与减速机28输出端连接，具体是该轴26的两端与螺杆2和减速机28输出端均为键连接，并且轴26通过轴承安装在过渡盘21内。另外螺杆2的上端插入轴26的下端内，并且在轴26的下端通过螺纹安装有与螺杆2垂直的顶丝18从而能通过旋转顶丝18对螺杆2进行轴向定位。

其中机筒1下端的出口包括安装在机筒1上的挤出口体3，在该挤出口体3下端中间开有挤出口4。在进料口下端的机筒1上套装有水冷环16，目的是将热阻断避免进料口的原料熔化并堵塞进料口。该水冷环16与水冷机构连通。另外在加热机构外套装有环状的水冷板11，目的是阻断热传递保证3D打印机的精度。在该水冷板11内设有水道，该水道与水冷机构连通。

实施例1：

本实用新型3D打印头包括机筒1、螺杆2、加热圈和水冷板11，机筒1由两个支架即第一支架9和第二支架15固定在机床上，机筒1的上端通过过渡盘21与减速机28连接，机筒1的上、中、下三段分别设有加热圈，在加热圈对应的位置上分别设有热电偶进行温度的检测与调节。螺杆2沿轴向设于机筒1内并保证均匀的间隙，轴26的上端通过过渡盘21与减速机28连接。机筒1的下端连接有挤出口体3，挤出口体3上设有挤出口4，机筒1的四周设有水冷板11。

如图1所示，包括机筒1、螺杆2、下加热圈6、中加热圈12、上加热圈14和水冷板11，机筒1由支架9和支架15固定在机床上，机筒1的上端通过过渡盘21与减速机28和伺服电机29连接，机筒1的上、中、下三段分别设有上加热圈14、中加热圈12、下加热圈6，在加热圈对应的位置上分别设有上热电偶13、中热电偶10、下热电偶8进行温度的检测与调节。

螺杆2沿轴向套于机筒1内并保证均匀的间隙，螺杆2的上端设有键槽并通过第一键19与轴26连接，第一键19传递扭矩。所述轴26上设有一对角接触球轴承20，角接触球轴承20的内环由锁紧螺母25定位，角接触球轴承20的外环由隔套22和法兰盖23进行定位，法兰盖23由第二螺钉24固定在过渡盘21上。轴26的下端设有顶丝18，顶丝18对螺杆2进行轴向定位。轴26的上端设有键槽并通过第二键27与减速机28连接，第二键27传递扭矩。

机筒1的下端设有通过第一螺钉5固定在机筒1上的挤出口体3，挤出口体3上设有挤出口4。机筒1的上端设有进料口17，进料口17的下端设有水冷环16。机筒1的四周设有水冷板11，水冷板11两端分别设有下防护罩7和上防护罩30。

本实用新型的使用方法和工作原理是：

1、伺服电机29通过减速机28和轴26将扭矩传递给螺杆2，原料送入进料口17；

2、螺杆2旋转原料将不间断通过进料口17进入机筒1内；

3、原料在机筒1的腔内通过螺旋挤压并通过三组加热圈分级加热使得原料融化为熔融体，熔融体通过挤出口4逐层均匀的涂覆在工件轮廓上，最后形成工件。

采用三级加热目的是提高原料熔融的效率，保证3D打印机工作的连续性和高效率。第一级加热预热至即将熔融状态，第二级加热至半熔融状态，第三级加热至熔融状态。

Claims (8)

1.一种3D打印头，其特征在于：包括插入机筒(1)内的螺杆(2)，该机筒(1)和螺杆(2)同轴并且两者之间留有间隙，该机筒(1)的上端通过过渡盘(21)与减速机(28)外壳固定连接，该减速机(28)的输入端与伺服电机(29)传动连接，而该减速机(28)输出端与前述螺杆(2)的上端传动连接，从而能驱动螺杆(2)在机筒(1)内自转；其中在机筒(1)上套装有加热机构，并且在机筒(1)的上端设有进料口，在机筒(1)的下端设有出口。

2.如权利要求1所述的一种3D打印头，其特征在于：其中加热机构具体是指在机筒(1)的上端、中端和下端分别套装有上加热圈(14)、中加热圈(12)和下加热圈(6)，并且在机筒(1)的上端、中端和下端分别安装有上热电偶(13)、中热电偶(10)和下热电偶(8)，该上热电偶(13)、中热电偶(10)和下热电偶(8)各自的探测端分别插入机筒(1)侧壁内。

3.如权利要求1所述的一种3D打印头，其特征在于：其中螺杆(2)通过轴(26)与减速机(28)输出端连接，具体是该轴(26)的两端与螺杆(2)和减速机(28)输出端均为键连接。

4.如权利要求3所述的一种3D打印头，其特征在于：其中轴(26)通过轴承安装在过渡盘(21)内。

5.如权利要求3所述的一种3D打印头，其特征在于：其中螺杆(2)的上端插入轴(26)的下端内，并且在轴(26)的下端侧壁上通过螺纹安装有与螺杆(2)垂直的顶丝(18)，从而能通过旋转顶丝(18)对螺杆(2)进行轴向。

6.如权利要求1所述的一种3D打印头，其特征在于：其中机筒(1)下端的出口包括安装在机筒(1)上的挤出口体(3)，在该挤出口体(3)下端中间开有挤出口(4)。

7.如权利要求1所述的一种3D打印头，其特征在于：其中在进料口下端的机筒(1)上套装有水冷环(16)，该水冷环(16)与水冷机构连通。

8.如权利要求1所述的一种3D打印头，其特征在于：其中在加热机构外套装有环状的水冷板(11)，在该水冷板(11)内设有水道，该水道与水冷机构连通。