CN206066957U - 一种可调出胶截面的3d打印喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可调出胶截面的3D打印喷头，属于3D打印技术领域。本可调出胶截面的3D打印喷头，包括壳体，壳体的下端开设有出丝孔，壳体腔室内设置有半球头圆柱体，半球头圆柱体的上端固定有活塞，壳体内壁上设置有电加热块，电加热块开设有通孔，电加热块上开设有出丝通道；电加热块上固定有内管和外管，外管固定在电加热块的上表面，外管上端设置固定有气泵，气泵的出气口与外管空腔相通，电加热块上竖直开设有环形凹槽，内管的下端固定在电加热块环形凹槽的内底壁上，内管处于环形凹槽一端的侧壁上开设有进气孔，且内管上端固定有密封板，活塞位于内管内。本实用新型具有能够控制出胶截面大小的优点。

Description

一种可调出胶截面的3D打印喷头

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，涉及一种3D打印喷头，特别是一种可调出胶截面的3D打印喷头。

背景技术

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，又被称作“快速成型技术”。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。其最大的优点是无需机械加工或磨具，就能直接从计算机设计出的图形数据中生成任何物体，从而极大地缩短产品的研发周期，提高生产率和降低生产成本。3D打印机目前使用的是树脂类材料、石蜡材料、金属材料、陶瓷材料及其复合材料。符合当今绿色环保的观念，市面上使用最广泛的ABS和PLA材料。

目前，熔融沉积制造最为广泛应用的一种3D打印技术，是将固态的低熔点丝状材料加热到半熔融状态，如PLA或ABS等。然后，将其挤出，按照物体每层所预定的轨迹，逐层制造，每制造一层工作台下降一个层厚或打印喷头上升一个层厚，如此反复最终构建出整个实体。在整个加工过程中，出丝速度和出丝直径的均匀稳定程度是决定3D打印机加工精度和表面质量的最重要因素。在现今的3D打印过程当中，由于出丝喷头固定不可变，常常存在拉丝和堵塞现象。

目前3D打印机的喷头大多是固定的,打印不同精度的物品时主要依靠更换不同口径的喷头,这种方式不仅没有提高打印精度还降低了效率。由于存在上述的问题，经检索，如中国专利文献公开了一种用于3D打印机喷头的带弹簧结构的丝料挤出装置【专利号：ZL201320557495.9；授权公告号：CN203449611U】。这种用于3D打印机喷头的带弹簧结构的丝料挤出装置，包括上端盖与下端盖，下端盖连接电机的转动轴，转动轴连接送丝轮，送丝轮的一侧设有V型轴承，V型轴承与上端盖相连接，送丝轮的另一侧设有弹簧，弹簧连接上端盖与下端盖，送丝轮和V型轴承之间嵌有打印用丝料，丝料通过上端盖的送丝孔进入装置。弹簧连接嵌型塑料块，抵住上端盖；V型轴承上设有V型槽与丝料相匹配，送丝轮的外表面设有轮齿，通过弹簧的反作用力和V型轴承能够自动调节送丝轮的齿顶角对丝料的抓紧力。

但是，这种用于3D打印机喷头的带弹簧结构的丝料挤出装置还是存在很多不足，整体结构复杂，出丝的稳定性差，所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发出一种能够控制出胶截面大小的3D打印喷头。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可调出胶截面的3D打印喷头，本可调出胶截面的3D打印喷头具有能够控制出胶截面大小的特点。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种可调出胶截面的3D打印喷头，包括具有腔室的壳体，其特征在于，所述的壳体的下端开设有出丝孔，壳体腔室内设置有半球头圆柱体，半球头圆柱体的直径等于出丝孔的直径，半球头圆柱体的上端固定有活塞，所述的壳体内壁上设置有电加热块，电加热块开设有通孔，且半球头圆柱体滑动设置在电加热块的通孔内，且半球头圆柱体的直径等于电加热块通孔的内径，电加热块上开设有若干出丝通道；所述电加热块上还固定有具有空腔的内管和外管，所述的外管固定在电加热块的上表面，且外管上端设置固定有气泵，且气泵的出气口与外管空腔相通，所述的电加热块上竖直开设有环形凹槽，内管的下端固定在电加热块环形凹槽的内底壁上，内管处于环形凹槽一端的侧壁上开设有若干进气孔，且内管上端固定有密封板，所述的活塞位于内管内，活塞的直径等于内管的内径，且活塞的直径大于半球头圆柱体的直径。

本可调出胶截面的3D打印喷头的内管、外管和活塞所围成的密闭空间为气道，内管、活塞和密封板所围成的密闭空间为气腔；电加热块将壳体腔室分成上腔室和下腔室，胶体通过电加热块上的出丝通道进壳体下腔室，半球头圆柱体可上下移动来根据实际情况实改变出丝孔的截面积，从而控制其出胶量，消除打印过程中可能出现的拉丝现象。

半球头圆柱体可上下移动控制的原理：气泵向气道充气，气体通过气道作用在活塞头底部，此时气道内压强大于气腔内压强，活塞头受到向上的力并带动半球头圆柱体上升；气泵吸气，此时气道内压强小于气腔内压强，活塞头受到向下的力并带动半球头圆柱体下降，由此控制出丝孔的截面积。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的出丝通道的个数为两个。出丝通道为两个，实现双加热与双送丝设计，从而使胶体熔化和输送的效率得到提升，以此降低在送丝过程中发生堵塞而导致打印失败的可能性。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的环形凹槽的外径等于外管的内径。从而能够形成密闭的气道。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的环形凹槽的外径与内径之差大于内管的管壁厚度。能够使内管的下端固定在电加热块环形凹槽的内底壁上。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的壳体的内壁上开设有内螺纹，所述的电加热块的外壁上开设有外螺纹孔。电加热块与壳体的螺纹连接，从而能够便于处理电加热块的堵塞。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的壳体的上端固定有连接块，所述的连接块的外壁上开设有外螺纹孔。通过连接块，从而能够将3D打印喷头螺纹连接在3D打印机上。

在上述可调出胶截面的3D打印喷头中，所述的电加热块的下表面还竖直固定有一定位管，定位管的内径等于半球头圆柱体的直径。通过定位管，从而能够保证半球头圆柱体上下移动时的稳定性，从而提高精度。

与现有技术相比，本可调出胶截面的3D打印喷头具有以下优点：

1、本实用新型通过电加热块将壳体腔室分成上腔室和下腔室，胶体通过电加热块上的出丝通道进壳体下腔室，半球头圆柱体可上下移动来根据实际情况实改变出丝孔的截面积，从而控制其出胶量，消除打印过程中可能出现的拉丝现象。

2、本实用新型通过气泵向气道充气，气体通过气道作用在活塞头底部，此时气道内压强大于气腔内压强，活塞头受到向上的力并带动半球头圆柱体上升；气泵吸气，此时气道内压强小于气腔内压强，活塞头受到向下的力并带动半球头圆柱体下降，由此控制出丝孔的截面积。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型的剖视结构示意图。

图中，1、壳体；2、出丝孔；3、半球头圆柱体；4、活塞；5、电加热块；6、通孔；7、出丝通道；8、内管；9、外管；10、气泵；11、环形凹槽；12、进气孔；13、密封板；14、连接块；15、定位管。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，一种可调出胶截面的3D打印喷头，包括具有腔室的壳体1，壳体1的下端开设有出丝孔2，壳体1腔室内设置有半球头圆柱体3，半球头圆柱体3的直径等于出丝孔2的直径，半球头圆柱体3的上端固定有活塞4，所述的壳体1内壁上设置有电加热块5，电加热块5开设有通孔6，半球头圆柱体3滑动设置在电加热块5的通孔6内，且半球头圆柱体3的直径等于电加热块5通孔6的内径，电加热块5上开设有出丝通道7。其中，出丝通道7的个数为两个，实现双加热与双送丝设计，从而使胶体熔化和输送的效率得到提升，以此降低在送丝过程中发生堵塞而导致打印失败的可能性。壳体1的上端固定有连接块14，连接块14的外壁上开设有外螺纹孔。通过连接块14，从而能够将3D打印喷头螺纹连接在3D打印机上。

如图2所示，电加热块5上还固定有具有空腔的内管8和外管9，外管9固定在电加热块5的上表面，且外管9上端设置固定有气泵10，且气泵10的出气口与外管9空腔相通，电加热块5上竖直开设有环形凹槽11，内管8的下端固定在电加热块5环形凹槽11的内底壁上，内管8处于环形凹槽11一端的侧壁上开设有若干进气孔12，且内管8上端固定有密封板13，所述的活塞4位于内管8内，活塞4的直径等于内管8的内径，且活塞4的直径大于半球头圆柱体3的直径。

环形凹槽11的外径等于外管9的内径，从而能够形成密闭的气道。环形凹槽11的外径与内径之差大于内管8的管壁厚度，能够使内管8的下端固定在电加热块5环形凹槽11的内底壁上。壳体1的内壁上开设有内螺纹，电加热块5的外壁上开设有外螺纹孔，电加热块5与壳体1的螺纹连接，从而能够便于处理电加热块5的堵塞。

此外，电加热块5的下表面还竖直固定有一定位管15，定位管15的内径等于半球头圆柱体3的直径，通过定位管15，从而能够保证半球头圆柱体3上下移动时的稳定性，从而提高精度。

本可调出胶截面的3D打印喷头的内管8、外管9和活塞4所围成的密闭空间为气道，内管8、活塞4和密封板13所围成的密闭空间为气腔；电加热块5将壳体1腔室分成上腔室和下腔室，胶体通过电加热块5上的出丝通道7进壳体1下腔室，半球头圆柱体3可上下移动来根据实际情况实改变出丝孔2的截面积，从而控制其出胶量，消除打印过程中可能出现的拉丝现象。

半球头圆柱体3可上下移动控制的原理：气泵10向气道充气，气体通过气道作用在活塞4头底部，此时气道内压强大于气腔内压强，活塞4头受到向上的力并带动半球头圆柱体3上升；气泵10吸气，此时气道内压强小于气腔内压强，活塞4头受到向下的力并带动半球头圆柱体3下降，由此控制出丝孔2的截面积。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、壳体；2、出丝孔；3、半球头圆柱体；4、活塞；5、电加热块；6、通孔；7、出丝通道；8、内管；9、外管；10、气泵；11、环形凹槽；12、进气孔；13、密封板；14、连接块；15、定位管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种可调出胶截面的3D打印喷头，包括具有腔室的壳体，其特征在于，所述的壳体的下端开设有出丝孔，壳体腔室内设置有半球头圆柱体，半球头圆柱体的直径等于出丝孔的直径，半球头圆柱体的上端固定有活塞，所述的壳体内壁上设置有电加热块，电加热块开设有通孔，且半球头圆柱体滑动设置在电加热块的通孔内，且半球头圆柱体的直径等于电加热块通孔的内径，电加热块上开设有若干出丝通道；所述电加热块上还固定有具有空腔的内管和外管，所述的外管固定在电加热块的上表面，且外管上端设置固定有气泵，且气泵的出气口与外管空腔相通，所述的电加热块上竖直开设有环形凹槽，内管的下端固定在电加热块环形凹槽的内底壁上，内管处于环形凹槽一端的侧壁上开设有若干进气孔，且内管上端固定有密封板，所述的活塞位于内管内，活塞的直径等于内管的内径，且活塞的直径大于半球头圆柱体的直径。

2.根据权利要求1所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的出丝通道的个数为两个。

3.根据权利要求1所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的环形凹槽的外径等于外管的内径。

4.根据权利要求3所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的环形凹槽的外径与内径之差大于内管的管壁厚度。

5.根据权利要求1所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的壳体的内壁上开设有内螺纹，所述的电加热块的外壁上开设有外螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的壳体的上端固定有连接块，所述的连接块的外壁上开设有外螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的可调出胶截面的3D打印喷头，其特征在于，所述的电加热块的下表面还竖直固定有一定位管，定位管的内径等于半球头圆柱体的直径。