CN206781005U - 一种自动调节高度的3d打印机用双喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，包括：打印工作平台，打印模型放置在打印工作平台上，所述打印工作平台上侧设有步进电机固定架，步进电机固定架通过3D打印机的传动滑块连接固定，步进电机固定架中部安装有步进电机，步进电机通过固定螺栓安装在步进电机固定架中，所述步进电机的输出轴上安装有喷头安装座，所述喷头安装座上安装有喷头I与喷头II，所述喷头I与喷头II上连接有加热块，加热块上侧安装有隔热管，喷头I与喷头II之间的夹角为10‑30°。本实用新型解决了双喷头工作时喷头的干涉问题，提高了打印模型的成功率，降低了模型打印失败的风险，保证了打印模型的外观质量。

Description

一种自动调节高度的3D打印机用双喷头

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体为一种自动调节高度的3D打印机用双喷头。

背景技术

3D打印技术最早起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。3D打印是科技融合体模型中最新的高“维度”的体现之一，19世纪末，美国研究出了照相雕塑和地貌成形技术，随后产生了打印技术的3D打印核心制造思想。

经过十多年的探索和发展，3D打印技术有了长足的进步，目前在欧美发达国家，3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域，3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件，完成复杂而精细的造型。

近年来，我国积极探索3D打印技术的研究，取得了不错的成果，自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发，目前，国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面和欧美国家还存在很大差距，技术水平有待进一步提升。在服务领域，东部发达城市已普遍有企业应用3D打印设备开展了商业化的快速成型服务，其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。

传统制造技术是“减材制造技术”，3D打印则是“增材制造技术”。与传统的制造技术相比，3D打印具有加工成本低、生产周期短、节省材料等明显优势，从航空、动力装备到医疗、体育、影视等诸多领域，均可大显身手。有专家认为，3D打印作为一项颠覆性的制造技术，谁能够最大程度地研发、应用，就意味着掌握了制造业乃至工业发展的主动权。由于3D打印工艺发展还不完善，特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟，目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用，不能作为功能性部件，只能做原型使用。

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。

总之，从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景，2015年，《中国制造2025》战略的出台为我国发展智能制造掀开了新篇章。同年8月，李克强总理在国务院专题讲座中再次强调“加快发展先进制造与3D打印”，这也从侧面说明了国家非常关注3D打印产业的发展。3D打印作为《中国制造2025》规划当中的重点布局内容，为加速中国制造转型升级，实现中国制造业强国的梦想必将起到积极的推进作用。

目前现有的双喷头结构大多两喷头处在同一水平位置，在打印工作中，模型容易被另一个不打印喷头刮伤甚至打跑。再者，喷头切换后，刚打印过的喷头上会残留打印材料的熔融物，由于喷头离打印模型太近，该熔融物会刮蹭到模型上，影响打印模型外观。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，包括：打印工作平台，打印模型放置在打印工作平台上，所述打印工作平台上侧设有步进电机固定架，步进电机固定架通过3D打印机的传动滑块连接固定，步进电机固定架中部安装有步进电机，步进电机通过固定螺栓安装在步进电机固定架中，所述步进电机的输出轴上安装有喷头安装座，所述喷头安装座上安装有喷头I与喷头II，所述喷头I与喷头II上连接有加热块，加热块上侧安装有隔热管，喷头I与喷头II之间的夹角为10-30°。

所述喷头安装座为T型结构，喷头安装座与步进电机的输出轴安装端上设有安装圆孔，安装圆孔通过螺纹安装在步进电机的输出轴上。

所述喷头I或喷头II离打印模型的距离A为3-10㎝。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了双喷头工作时喷头的干涉问题，提高了打印模型的的成功率，降低了模型打印失败的风险，保证了打印模型的外观质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的另一工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1、图2所示，一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，包括：打印工作平台9，打印模型放置在打印工作平台9上，所述打印工作平台9上侧设有步进电机固定架5，步进电机固定架5通过3D打印机的传动滑块连接固定，步进电机固定架5中部安装有步进电机6，步进电机6通过固定螺栓安装在步进电机固定架5中，所述步进电机6的输出轴上安装有喷头安装座4，所述喷头安装座4上安装有喷头I1与喷头II7，所述喷头I1与喷头II7上连接有加热块2，加热块2上侧安装有隔热管3，喷头I1与喷头II7之间的夹角为10-30°。

所述喷头安装座4为T型结构，喷头安装座4与步进电机6的输出轴安装端上设有安装圆孔，安装圆孔通过螺纹安装在步进电机6的输出轴上。

所述喷头I1或喷头II7离打印模型的距离A为3-10㎝。

本实用新型中步进电机固定架5与3D打印机的传动滑块连接固定。通过电机驱动控制喷头的升降，如图1所示，喷头II 7为当前正在工作的喷头，由于喷头I与喷头II围绕电机轴心呈15度角，所以喷头I的喷嘴离打印模型的距离A足够大，喷头II在工作时，喷头I不会刮伤或打跑模型，喷头I上面残留的熔融材料也不会刮蹭到模型上，对外观造成破坏。当打印的材料和颜色有变化，需要切换为喷头I工作时，步进电机驱动逆时针旋转15度，喷头I的喷嘴下端面刚好呈水平状态，喷头I进入工作状态（如图2所示），此时喷头II升起。如要切回到喷头II工作状态，步进电机驱动顺时针旋转15度即可。

本实用新型构简单，实用性强，解决了多喷头3D打印机工作时的喷头的干涉问题，适用于各种结构的FDM型3D打印机中，喷头连接件通过螺钉与加热块固定连接，也可与两个加热块做成一体。该结构装置可扩展性强，通过改变电机驱动角度，增加喷头数量，可扩展为3喷头甚至更多喷头。

本实用新型利用将非工作打印喷头自动升高远离打印模型来避免喷头对模型表面刮伤打跑，同时也防止了刚打印过的喷头切换后由于离模型太近残留的熔融物对模型外观的影响。提高了3D打印机的工作效率，改善了打印模型的打印质量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，包括：打印工作平台，其特征在于：打印模型放置在打印工作平台上，所述打印工作平台上侧设有步进电机固定架，步进电机固定架通过3D打印机的传动滑块连接固定，步进电机固定架中部安装有步进电机，步进电机通过固定螺栓安装在步进电机固定架中，所述步进电机的输出轴上安装有喷头安装座，所述喷头安装座上安装有喷头I与喷头II，所述喷头I与喷头II上连接有加热块，加热块上侧安装有隔热管，喷头I与喷头II之间的夹角为10-30°。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，其特征在于：所述喷头安装座为T型结构，喷头安装座与步进电机的输出轴安装端上设有安装圆孔，安装圆孔通过螺纹安装在步进电机的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节高度的3D打印机用双喷头，其特征在于：所述喷头I或喷头II离打印模型的距离A为3-10㎝。