CN206124226U - 具有内部冷却功能的3d打印机喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，包括：用以对其内的待加热塑料丝加热熔融并引出的加热部，及安装管；所述安装管内用来设置用以导入待加热塑料丝并引导其进入加热部中的隔热导管；所述安装管与所述隔热导管之间存有连通外部的间隙，且所述安装管的侧面下部开设有一进风口，以连通所述间隙形成散热风道。本实用新型的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴散热效果更好，体积小。

Description

具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴

技术领域

本实用新型属于3D打印技术，特别涉及的是一种具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴。

背景技术

FDM(Fused Deposition Modeling，熔融沉积成型)3D打印技术中，利用高温加热将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。一般来说，待加热材料呈丝状，通过管状引导部件引导入加热部件中进行加热，但是由于部件的导热性，会在加热部件中将管状引导部件也加热，使得引导部件中的材料也受到加热影响，对材料的引导不利。现在的解决方式是，将管状引导部件和加热部件分离设置，通过散热器对管状引导部件集中散热，但是这样的装置体积很庞大，不便设置在3D打印机中，另外散热效果也不是很好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，散热效果更好，体积小。

为解决上述问题，本实用新型提出一种具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，包括：用以对其内的待加热塑料丝加热熔融并引出的加热部，及安装管；所述安装管内用来设置用以导入待加热塑料丝并引导其进入加热部中的隔热导管；所述安装管与所述隔热导管之间存有连通外部的间隙，且所述安装管的侧面下部开设有一进风口，以连通所述间隙形成散热风道。

根据本实用新型的一个实施例，所述隔热导管外套设有金属管，所述安装管和所述金属管之间存有所述间隙，以在所述安装管和所述金属管之间形成散热风道。

根据本实用新型的一个实施例，所述间隙的上端与外部连通，所述进风口开设在所述安装管的侧面下部的对应间隙最下部的位置处。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装管外套设有散热器，且所述散热器对应所述安装管的进风口处开设有通孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述散热器的侧面开设有固定螺孔，用于穿设螺接件以将散热器紧固在安装管上；所述安装管上具有定位所述固定螺孔的定位槽。

根据本实用新型的一个实施例，还包括薄壁缓冲区；所述薄壁缓冲区连接在所述加热部和安装管之间，用以对加热部的热量进行散热缓冲；且所述安装管、薄壁缓冲区、加热部一体成型制成。

根据本实用新型的一个实施例，所述薄壁缓冲区为薄壁管状结构，一端连接所述加热部，另一端连接所述安装管。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装管的与所述薄壁缓冲区的连接处还环设有法兰盘，所述法兰盘与所述安装管一体成型。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热部包括加热块、喷嘴头；加热块用以连接外部加热体，所述喷嘴头上形成有用以流出融化体的喷嘴孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热块上开设有用以穿入加热管的加热孔；在所述加热孔的侧壁上还开设有连通外部的加热管固定螺孔。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：

在安装管和隔热导管之间留出间隙，并在安装管的侧面下部开设进风口，形成一条流经进风口、间隙、外部的散热风道，实现内部冷却功能，从而可以帮助冷却隔热导管、及安装管从加热部中传导过来的或多或少的热量，使得散热效果好，并且可以保证装置体积小型；

将安装管、薄壁缓冲区和加热部一体成型制成，可以将喷嘴小型化，通过薄壁缓冲区对加热部传递的热量进行散热缓冲，由于是薄壁，因而导热的热量原本就不多，经缓冲之后传递到安装管中的余热已不多，使安装管不至于升温很多。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴的剖视图；

图2为本实用新型一实施例的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴的立体结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴的剖视图；

图4为图3的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴的气流流经散热风道的示意图。

图中标号说明：

1-安装管，11-进风口，12-定位槽，2-薄壁缓冲区，3-加热部，31-加热块，311-加热孔，312-加热管固定螺孔，313-温度传感器安装孔，32-喷嘴头，321-喷嘴孔，4-法兰盘，5-散热器，51-固定螺孔，52-通孔，6-隔热导管，7-待加热塑料丝，8-金属管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1和图2，本实用新型实施例的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，包括：加热部3，及安装管1。安装管1内用来设置隔热导管6。隔热导管6内穿入待加热塑料丝7，并引导待加热塑料丝7进入加热部3中。加热部3对进入其内的待加热塑料丝7加热熔融，并将融化体引出，可以定向流出。

其中，安装管1与隔热导管之6间存有连通外部的间隙，且安装管1的侧面下部开设有一进风口11，以连通间隙形成散热风道。安装管1上还可以设置其他开口，以使间隙与外部连通，或者安装管的上端打开，以使间隙与外部连通，均不作为限制。间隙还与进风口11连通，接收从进风口11进入的气流，并将气流输出到外部。

进风口11处可以通入气流，该气路可以是室温空气，或者可以是低温气流。散热风道内流经气流可以使得安装管1及隔热导管6更好地散热，从而隔热导管6内的待加热塑料丝7不会受到传导热量的影响。隔热导管6较佳的为绝热管，例如可以是PTEE(聚四氟乙烯)材质管，但不作为限制。

当然具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴还可以包括该隔热导管6，但在隔热导管6拆卸下时喷嘴上便不设有隔热导管6，应理解无论安装管1内设不设有隔热导管6都应落入本实用新型所保护的范围。为了更好的散热，安装管1优选为金属材质。

在一个实施例中，参看图3和图4，隔热导管6外还可以套设有金属管8，间隙存在于安装管1和金属管8之间。也就是金属管8也内置在安装管1中，且与安装管1之间存在间隙，散热风道存在于安装管1与金属管8之间，在安装管1和金属管8之间形成散热风道。金属管8一方面可以用来支撑隔热导管6，保证与安装管1之间的间隙，另一方面还可以用来帮助散热，使得散热效果更佳。金属管8可以与安装管1同底同高，或者同底不同高。

较佳的，间隙的上端与外部连通，通过安装管1开放的上端部实现间隙与外部的连通；进风口11开设在安装管1的侧面下部的对应间隙最下部的位置处，使得散热风道的路径最长，更有利于散热。

在一个实施例中，继续参看图3和图4，安装管1外套设有散热器5，且散热器5对应安装管1的进风口11处开设有通孔52。散热器5例如可以环绕在安装管1外，且与安装管1良好接触，以将安装管1的热量快速传导给散热器5。散热器5的通孔口径可与安装管1的进风口11口径相同。气流从散热器5的通孔进入，穿过安装管1的进风口，到达间隙中，最后从间隙的上端出去，帮助安装管1、散热器5散热。

参看图1-4，在一个实施例中，具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴包括：依次一体成型连接在一起的安装管1、薄壁缓冲区2和加热部3。由于一体成型制成，具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴的整体体积可以做的较小，无需在连接处焊接或通过连接件连接，可以保证薄壁缓冲区2的壁可以较薄。

安装管1内具有隔热导管6，当然，隔热导管6优选可以外套金属管8，待加热塑料丝7从隔热导管6中穿入喷嘴，隔热导管6引导待加热塑料丝7进入薄壁缓冲区2和加热部3中。当然薄壁缓冲区2和加热部3的内部具有容纳待加热塑料丝7的空间，并且该空间与隔热导管6直通。

加热部3可以连接外部加热体或者仅接触外部加热体，加热部3在外部加热体的作用下，加热融化加热部3内的待加热塑料丝7，待加热塑料丝7受热后融化成为融化体。加热部3还具有流出融化体的喷嘴孔321。

薄壁缓冲区2连接在加热部3和安装管1之间，薄壁缓冲区2接收加热部3传递过来的热量，由于薄壁较薄，因而接收的热量较少，经薄壁散热后，传递给安装管1的热量大大减少，使得安装管1不至于升温很多，实现了对加热部3的热量进行散热缓冲。

在一个实施例中，薄壁缓冲区2为薄壁管状结构。薄壁管状结构的一端连接加热部3，薄壁管状结构的另一端连接安装管1。较佳的薄壁缓冲区2为圆管，管内径足以穿过待加热塑料丝7、或者足以穿过隔热导管6即可。

较佳的，薄壁管状结构的管壁薄于安装管1的管壁，且薄壁管状结构的管内径小于等于安装管1的管内径。为了牢固，安装管1的管壁一般较厚些。但是薄壁管状结构的管壁在牢固的前提下越薄越好。

在一个实施例中，安装管1的与薄壁缓冲区2的连接处还环设有法兰盘4，法兰盘4与安装管1一体成型。法兰盘4也可以视为一体成型连接在安装管1和薄壁缓冲区2之间。薄壁缓冲区2对加热部3传递过来的热量进行缓冲散热后，将余热传递给法兰盘4，由法兰盘4进一步散热，增强散热效果。法兰盘4的形状可以根据需要改变。

散热器5可由法兰盘5支撑，散热器5与安装管1和法兰盘4直接接触，增大散热面积，提升散热性能。可选的，在散热器5的侧面开设有固定螺孔51，进一步支撑固定。该固定螺孔51具有内螺纹，用来穿设螺接件，螺接件螺紧散热器5到达安装管1之后，将散热器5紧固在安装管1上。较佳的，在安装管1上具有定位固定螺孔的定位槽12，使得散热器5不易上下挪动。可选的，该定位槽12为环形槽，但不限于此，也可以是形状大小和螺接件匹配的槽。

在一个实施例中，参看图1-4，加热部3可以包括加热块31、喷嘴头32。加热块31用以连接外部加热体，加热块31上端连接薄壁缓冲区2，下端连接喷嘴头32。喷嘴头32上形成有喷嘴孔321，融化体从喷嘴孔321中流出。喷嘴头32优选为锥形喷嘴头，但不作为限制，也可以是其他的形状。

具体的，加热块31上开设有用以穿入加热管的加热孔311，加热管作为外部加热体，穿入到加热孔311中即可直接对加热块31进行加热，由于在加热块31内部直接加热，加热效果更好。较佳的，在加热孔311的侧壁上还开设有连通外部的加热管固定螺孔312，加热管固定螺孔312具有内螺纹，通过外部螺接件螺接后将加热管压紧在加热孔311中，不仅使得外部加热体的装卸方便，而且连接牢固，防止外部加热体掉落导致不必要的灾害。

可选的，在加热块31上还设有温度传感器安装孔313，可以用来安装测定加热温度的温度传感器，在加热块31加热到待加热塑料丝7的融化温度后便控制外部加热体停止加热，防止过热。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，包括：用以对其内的待加热塑料丝加热熔融并引出的加热部，及安装管；所述安装管内用来设置用以导入待加热塑料丝并引导其进入加热部中的隔热导管；所述安装管与所述隔热导管之间存有连通外部的间隙，且所述安装管的侧面下部开设有一进风口，以连通所述间隙形成散热风道。

2.如权利要求1所述具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述隔热导管外套设有金属管，所述安装管和所述金属管之间存有所述间隙，以在所述安装管和所述金属管之间形成散热风道。

3.如权利要求2所述具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述间隙的上端与外部连通，所述进风口开设在所述安装管的侧面下部的对应间隙最下部的位置处。

4.如权利要求1或2或3所述具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述安装管外套设有散热器，且所述散热器对应所述安装管的进风口处开设有通孔。

5.如权利要求4所述具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述散热器的侧面开设有固定螺孔，用于穿设螺接件以将散热器紧固在安装管上；所述安装管上具有定位所述固定螺孔的定位槽。

6.如权利要求1所述具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，还包括薄壁缓冲区；所述薄壁缓冲区连接在所述加热部和安装管之间，用以对加热部的热量进行散热缓冲；且所述安装管、薄壁缓冲区、加热部一体成型制成。

7.如权利要求6所述的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述薄壁缓冲区为薄壁管状结构，一端连接所述加热部，另一端连接所述安装管。

8.如权利要求6或7中任意一项所述的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述安装管的与所述薄壁缓冲区的连接处还环设有法兰盘，所述法兰盘与所述安装管一体成型。

9.如权利要求1-3中任意一项所述的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述加热部包括加热块、喷嘴头；加热块用以连接外部加热体，所述喷嘴头上形成有用以流出融化体的喷嘴孔。

10.如权利要求9所述的具有内部冷却功能的3D打印机喷嘴，其特征在于，所述加热块上开设有用以穿入加热管的加热孔；在所述加热孔的侧壁上还开设有连通外部的加热管固定螺孔。