CN207077765U - 一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3d打印喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，主要包括打印装置和回流装置，所述回流装置包括回流安装管、回抽管，所述回流安装管中设置有回流腔和工作腔，所述回流腔与工作腔之间通过活塞连接；所述回流安装管的回流腔通过回抽管连通喉管，所述工作腔内设置有驱动装置，所述驱动装置从上至下依次设置有安装顶座、电磁铁、磁铁；所述电磁铁固定连接安装顶座；所述电磁铁通电后可以驱使磁铁向上或向下运动；驱动装置驱动活塞回抽喉管中的熔融的打印材料。本实用新型可以通过电磁铁吸引磁铁向上运动，磁铁带动活塞向上运动，从而回抽喷嘴中的熔融状态的打印材料，有效解决喷嘴的拉丝问题。

Description

一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头。

背景技术

3D 打印作为一种增量制造技术，凭借其零技能生产、低成本的复杂多样化制造、个性化定制等优势，已逐步应用于制造、医疗、航空、设计等多个领域。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方面的前沿技术知识，使大规格的个性化生产成为可能并且引领着全球制造业经济的重大变革，因此广泛受到人们的关注。打印机是3D打印的核心设备，其是以数字模型文件为基础运用耗材（耗材如：粉末状金属材料、塑料、陶瓷、砂之类的可粘合材料）通过逐层打印的方式构建物体，即在计算机的控制下根据工件的三维模型直接成形三维实体，无需传统的加工机床之类的装备及其工装模具、工装夹具等。

然而，现有的3D打印机在打印模型时，打印喷头在移动过程中常常出现漏料的现象，即具有拉丝问题，拉丝问题会影响模型得外观和质量，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，包括安装在3D打印机上的喷头安装座和安装在喷头安装座上的打印装置、回流装置；本实用新型可以通过回流装置将喷嘴中熔融了的材料回抽，有效防止3D打印喷头拉丝。

本实用新型主要通过以下技术方案实现：包括安装在3D打印机上的喷头安装座和安装在喷头安装座上的打印装置，所述打印装置包括喷嘴、喉管、加热装置，所述喷嘴与喉管连接，且加热装置设置在喷嘴与喉管之间，还包括安装在喷头安装座上的回流装置，所述回流装置包括回流安装管、回抽管，所述回流安装管设置有回流腔和工作腔，所述回流腔与工作腔之间通过活塞连接；所述回流安装管的回流腔通过回抽管连通喉管，所述回抽管贴近加热装置设置；所述工作腔内设置有驱动装置，驱动装置驱动活塞回抽喉管中的熔融的打印材料。

所述回流装置在使用过程中，当打印装置移动时，则回流装置中的驱动装置驱动活塞，使得喷嘴中熔融的打印材料回抽到回流腔或回抽管中，有效的防止打印材料从喷嘴漏出造成拉丝问题；所述回抽管贴近加热装置设置可以保证回抽的打印材料一直保持熔融状态，在打印装置打印时，则回流装置中的驱动装置推动活塞使得回抽的打印材料重新注入喷嘴中，节约打印材料，降低打印材料的浪费。

所述驱动装置从上至下依次设置有安装顶座、电磁铁、磁铁；所述电磁铁固定连接安装顶座；所述磁铁固定设置在连杆上，且磁铁通过连杆固定连接活塞，所述电磁铁通电后可以驱使磁铁向上或向下运动。

本实用新型利用电磁铁控制磁铁的运动，从而形成了电磁式的内腔结构，从而达到回吸打印材料，有效解决拉丝问题。

在打印装置移动过程中，不需要打印时，则需要将喷嘴中的打印材料回抽，否则会出现拉丝现象；在喉管处设置有回抽管，在回抽时，电磁铁通电，使电磁铁与磁铁产生吸引力，从而使得磁铁被吸引上去，磁铁带动活塞通过喉管将喷嘴中熔融了的材料吸入到回抽管中，因为有负压，所以喷嘴处的材料会被吸入到回流腔内，而不会流出来，因此达到防止拉丝的目的；在打印时，改变电磁铁的电流方向，使电磁铁与磁铁产生斥力，从而使得回流腔内熔融的打印材料重新注入喉管进行打印，节约打印材料，降低打印材料的浪费。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述安装顶座的中心设置有螺纹连接的限位柱，所述限位柱贯穿安装顶座和电磁铁，用于限制磁铁的运动距离。所述限位柱伸出安装顶座，所述限位柱上设置有螺纹，可以通过旋转限位柱改变限位柱伸入回流装置的深度，改变磁铁运动的行程，从而改变对熔融打印材料的回抽量。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述回流腔中设置有储料管，所述活塞设置在储料管中，所述储料管通过回抽管与喉管连通。所述活塞与出料管形成密闭空间，因此可以通过驱动活塞来产生负压回抽喷嘴内的熔融状态的打印材料。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述回流腔中设置有活塞筒，所述活塞放置在活塞筒内，所述活塞筒通过回抽管与喉管连通；所述驱动装置通过连杆与活塞固定连接。

所述活塞在活塞筒内形成了密闭空间，可以通过活塞对打印材料进行回抽，活塞在活塞筒内运动产生负压，从而驱动熔融状态的打印材料在回抽管中来回流动，有效避免拉丝问题，同时降低打印材料的浪费。

所述回抽管用于将喉管中被熔融了的材料进行回抽，所述回抽管贴在加热装置上面，因此回抽管里面的被回抽的材料不会固化，方便打印材料的循环利用。所述回抽管、储料管均可以设置为保温管类型的材料，方便保持打印材料为熔融状态，所述保温材料为现有技术，且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。

还包括散热装置，所述散热装置包括若干个散热片，所述散热片设置在喉管上用于散热。所述散热片螺纹连接在喉管上。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述散热装置还包括设置在喷头安装座上的风扇安装座和设置在风扇安装座上的散热风扇。

为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述加热装置包括加热铝块和加热棒，所述加热棒设置在加热铝块内，所述加热棒通电进行加热；所述回抽管贴近加热铝块设置。

所述喷嘴中的熔融的打印材料可以被回抽到回抽管中进行暂时储存，所述回抽管贴近加热装置设置，可以保证打印材料保持熔融状态，方便打印材料循环进行打印使用。所述回抽管可以设置为保温管类型的材料，方便保持打印材料为熔融状态，所述保温材料为现有技术，且不是本实用新型的改进点，故不再赘述。

本实用新型的有益效果：

（1）通过回流装置将喷嘴中熔融的材料回抽，有效防止3D打印喷头拉丝；

（2）所述驱动装置从上至下依次设置有安装顶座、电磁铁、磁铁，所述电磁铁固定连接安装顶座；所述磁铁固定设置在连杆上，且磁铁通过连杆固定连接活塞，所述电磁铁通电后可以驱使磁铁向上或向下运动，结构简单，磁铁向上运动时，可以有效回抽熔融的打印材料，避免拉丝问题；磁铁向下运动时，打印材料重新注入到喷嘴中进行打印，有效降低打印材料的浪费；

（3）所述安装顶座的中心设置有螺纹连接的限位柱，所述限位柱贯穿安装顶座和电磁铁，用于限制磁铁的运动距离，进而调节回抽的熔融打印材料的量；

（4）所述散热装置还包括设置在喷头安装座上的风扇安装座和设置在风扇安装座上的散热风扇，散热风扇加快打印装置的散热，延长打印装置的寿命；

（5）所述回流安装管的上部设置有驱动装置，且回流安装管的下部设置有活塞、安装活塞的活塞筒，所述活塞筒通过回抽管与喉管连通；所述驱动装置通过连杆与活塞固定连接，有效回抽熔融的打印材料，避免拉丝问题，降低打印材料的浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为3D打印喷头的剖面结构示意图；

图3为回流安装管的剖面结构示意图。

图中：1-喷头安装座、2-散热片、3-风扇安装座、4-散热风扇、5-加热装置、6-加热棒、7-喷嘴、8-喉管、9-回抽管、10-活塞筒、11-活塞、12-连杆、13-磁铁、14-电磁铁、15-安装顶座、16-限位柱、17-回流安装管。

具体实施方式

实施例1：

一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，包括安装在3D打印机上的喷头安装座1和安装在喷头安装座1上的打印装置，所述打印装置包括喷嘴7、喉管8、加热装置5，所述喷嘴7与喉管8连接，且加热装置5设置在喷嘴7与喉管8之间；所述加热装置5包括加热铝块和加热棒6，且加热铝块的中间设置有加热棒6，所述加热棒6连接电源进行加热；

还包括安装在喷头安装座1上的回流装置，所述回流装置包括回流安装管17和回抽管9；所述回流安装管17通过回抽管9与喉管8连通，所述回流安装管17分为工作腔和回流腔，所述工作腔设置有驱动装置，所述驱动装置包括磁铁13、安装顶座15和固定在安装顶座15上的电磁铁14，所述磁铁13固定设置在连杆12上，且磁铁13通过连杆12固定连接活塞11，所述电磁铁14通电后可以驱使磁铁13向上或向下运动，通过改变电流的方向改变电磁铁14的极性，从而改变磁铁13的运动状态；

所述活塞11与回流腔形成密闭空间，所述回流腔通过回抽管9与喉管8连通；当磁铁13在电磁铁14的吸引下向上运动时，则磁铁13通过连杆12带动活塞11向上运动，从而在回流腔中产生负压回抽喷嘴7中的熔融状态的打印材料，从而有效避免拉丝现象；当改变电流方向使电磁铁14与磁铁13产生斥力时，则磁铁13向下运动，从而推动活塞11向下运动，则回流腔或回抽管9中的熔融状态下的打印材料被注入喷嘴7中进行打印，有效降低打印材料的浪费；

所述喉管8上设置有若干个散热片2，所述散热片2规整的排列在喉管8上；所述回抽管9设置在加热铝块的上方，贴近加热铝块设置，且回流腔靠近加热铝块设置，以保证回抽管9中的打印材料保持熔融状态。

本实用新型在使用过程中，在打印装置移动过程中，不需要打印时，则启动电磁铁14使得电磁铁14与磁铁13相互吸引，磁铁13通过连杆12带动活塞11向上运动，活塞11在回流腔中产生负压从而将喷嘴7中的熔融状态的打印材料回抽到回流腔或者回抽管9中，从而有效避免喷嘴7拉丝；在打印装置需要打印时，则改变电流的方向使得电磁铁14与磁铁13相互排斥，磁铁13通过连杆12推动活塞11向下运动，从而推动熔融状态的打印材料进入喷嘴7打印，循环利用打印材料，有效降低打印材料的浪费。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，如图1所示，所述安装顶座15的中心设置有螺纹连接的限位柱16，所述限位柱16贯穿安装顶座15和电磁铁14，用于限制磁铁13的运动距离；还包括散热装置，所述散热装置包括设置在喷头安装座1上的风扇安装座3和设置在风扇安装座3上的散热风扇4。

本实用新型可以通过限位柱16现在磁铁13的运动行程，从而控制回抽打印材料的量；所述散热风扇4加快打印装置的散热，延长打印装置的寿命。

本实施例的其他部分同实施例1，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或实施例2的基础上进一步优化，所述回流腔中设置有储料管，所述活塞11设置在储料管中，所述储料管通过回抽管9与喉管8连通；所述活塞11与储料管形成了密闭空间，活塞11向上运动可以产生负压，从而将喷嘴7处的熔融状态的打印材料回抽。

本实施例的其他部分同实施例1或实施例2，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例2的基础上进一步优化，如图2、图3所示，所述回流装置的下部设置有活塞筒10，所述活塞11设置在活塞筒10内，且活塞筒10通过回抽管9连通喉管8；所述活塞11在活塞筒10内形成了密闭空间，可以通过活塞11对打印材料进行回抽，活塞11在活塞筒10内向上运动并产生负压，从而驱动熔融状态的打印材料在回抽管9中回流到回抽管9中，有效避免拉丝问题；同时回抽管9贴近加热铝块设置，保证打印材料为熔融状态，从而实现打印材料的循环利用，降低打印材料的浪费。

本实施例的其他部分同实施例2，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，包括安装在3D打印机上的喷头安装座（1）和安装在喷头安装座（1）上的打印装置，所述打印装置包括喷嘴（7）、喉管（8）、加热装置（5），所述喷嘴（7）与喉管（8）连接，且加热装置（5）设置在喷嘴（7）与喉管（8）之间，其特征在于，还包括安装在喷头安装座（1）上的回流装置，所述回流装置包括回流安装管（17）、回抽管（9），所述回流安装管（17）中设置有回流腔和工作腔，且回流腔与工作腔通过活塞（11）连接；所述回流安装管（17）的回流腔通过回抽管（9）连通喉管（8），所述回抽管（9）贴近加热装置（5）设置；所述工作腔内设置有驱动装置，驱动装置驱动活塞（11）回抽喉管（8）中的熔融的打印材料。

2.根据权利要求1所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述驱动装置从上至下依次设置有安装顶座（15）、电磁铁（14）、磁铁（13）；所述电磁铁（14）固定连接安装顶座（15）；所述磁铁（13）固定设置在连杆（12）上，且磁铁（13）通过连杆（12）固定连接活塞（11），所述电磁铁（14）通电后可以驱使磁铁（13）向上或向下运动。

3.根据权利要求2所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述安装顶座（15）的中心设置有螺纹连接的限位柱（16），所述限位柱（16）贯穿安装顶座（15）和电磁铁（14），用于限制磁铁（13）的运动行程。

4.根据权利要求3所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述回流腔中设置有储料管，所述活塞（11）设置在储料管中，所述储料管通过回抽管（9）与喉管（8）连通。

5.根据权利要求3所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述回流腔中设置有活塞筒（10），所述活塞（11）放置在活塞筒（10）内，所述活塞筒（10）通过回抽管（9）与喉管（8）连通；所述驱动装置通过连杆（12）与活塞（11）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，还包括散热装置，所述散热装置包括若干个设置在喉管（8）上的散热片（2）。

7.根据权利要求6所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述散热装置还包括设置在喷头安装座（1）上的风扇安装座（3）和设置在风扇安装座（3）上的散热风扇（4）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种采用电磁式空腔内吸结构的防拉丝用3D打印喷头，其特征在于，所述加热装置（5）包括加热铝块和加热棒（6），所述加热棒（6）设置在加热铝块内，所述加热棒（6）通电进行加热；所述回抽管（9）贴近加热铝块设置。