CN207172762U - 三维打印机熔融挤出组件及三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维打印机熔融挤出组件及三维打印机，涉及三维打印机技术领域。包括输送器、隔热块、喷嘴本体和用于送料的送料通道，喷嘴本体固定在隔热块的下表面，隔热块上设有安装孔，送料通道穿过安装孔与喷嘴本体连接，输送器通过送料通道向喷嘴本体送料。本实用新型使用喷嘴本体替代现有的喉管和喷嘴连接进行工作的方式，提高了工作效率，减少了维护成本，使得安装过程更便捷，提高了安装效率和稳定性。通过使用具有隔热、散热功能的隔热块，能够达到较好的散热效果，避免工作过程中产生的堵塞，避免温度骤变带来的加热困难和散热困难的问题。

Description

三维打印机熔融挤出组件及三维打印机

技术领域

本实用新型涉及三维打印机技术领域，具体涉及一种三维打印机熔融挤出组件及三维打印机。

背景技术

三维立体打印机，也称三维打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

现今的使用熔融堆积成型的三维打印机，对于单一喷头而言只能打印一种材料，因此对于多颜色或多材料的打印，需要使用多个喷头，在同一模型上实现不同颜色材料的分层堆积。然而，在多喷头系统中，各个喷头平行设置，若各喷头高度不一致，则有几率和打印出的模型产生剐蹭，严重可能破坏模型和喷头。同现有技术均是将喉管和喷头通过螺纹拧接，这需要较长时间调整水平。

另外现有的多喷头三维打印机喷头处容易出现堵塞，堵塞主要发生在金属喉管中，下方使塑料熔融的加热组件产生的热量通过金属喉管向上传递，使塑料提前融化，带来堵塞。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开一种三维打印机熔融挤出组件及三维打印机，能够解决现有三维打印机的喉管易堵塞的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种三维打印机熔融挤出组件，包括输送器、隔热块、喷嘴本体和送料通道，所述喷嘴本体固定在隔热块的下表面，所述隔热块上设有对送料通道进行冷却的安装孔，送料通道穿过安装孔与喷嘴本体连接，输送器通过送料通道向喷嘴本体送料。

优选的，所述隔热块的下端具有与安装孔连通的散热间隙，所述散热间隙的开口位于隔热块的外侧壁上。送过散热间隙分隔开隔热块的上端和下端，减少热量自下而上的传递，并且能够对散热快进行散热，降低散热快的温度。

优选的，所述隔热块的下表面具有用于连通喷嘴本体的通孔，所述通孔的上端连通散热间隙并与安装孔对应。与喷嘴本体配合的通孔能够对喷嘴本体进行快速定位和安装，简化安装过程，便于拆卸和更换。

优选的，所述送料通道依次穿过安装孔、散热间隙和通孔并连通喷嘴本体，送料通道与安装孔的孔壁接触。送料通道对原料进行输送和导向，能够使原料准确输送至喷嘴本体内，隔热块通过与送料通道接触对送料通道进行散热。

优选的，所述喷嘴本体安装于通孔内，所述通孔的侧壁上具有螺孔和螺钉，所述螺钉通过螺孔将喷嘴本体固定，喷嘴本体设有多个且所有喷嘴本体的出口处于同一水平面。通过位置固定的螺孔以及与螺孔配合的螺钉对喷嘴本体进行定位，使得喷嘴本体的出口位置相同，实现喷嘴本体的快速定位。

优选的，所述隔热块包括第一部分和固定在第一部分下方的第二部分，所述第二部分上具有用于连接第一部分的凸台，第二部分与第一部分之间形成散热间隙。分体式的隔热块包括第一部分和第二部分，当其中一个需要维修或者更换时，能够拆卸下来进行维修和更换，避免了整体的维修和更换，减少了成本。

优选的，所述第一部分内设有循环通道，所述循环通道通过冷却管连接有冷排和泵体，所述冷排和泵体通过循环通道对第一部分进行冷却。通过水冷方式进行冷却，冷却速度快、效果好，能够保证对第一部分和送料通道的冷却，有效防止堵塞现象的发生。

优选的，所述循环通道与安装孔连通，冷排和泵体通过与安装孔连通的循环通道对送料通道进行冷却。通过水冷方式进行冷却，冷却速度快、效果好，能够保证对送料通道的冷却，有效防止堵塞现象的发生。

优选的，所述喷嘴本体上设有用于加热的加热器和用于检测喷嘴本体温度的温度传感器。加热器加热喷嘴本体保证喷嘴本体的工作温度，使喷嘴本体能够正常工作，温度传感器对喷嘴本体的温度进行检测，实现对喷嘴本体温度的监控，及时反映喷嘴本体是否过热或者温度不足。

另外，本实用新型还公开三维打印机，包括机架和三维打印机熔融挤出组件，所述三维打印机熔融挤出组件为上述任一技术方案所述的三维打印机熔融挤出组件，三维打印机熔融挤出组件设在机架上。

本实用新型公开一种三维打印机熔融挤出组件及三维打印机，使用喷嘴本体替代现有的喉管和喷嘴连接进行工作的方式，一方面减少了热量向上传递，避免塑料提早融化，避免了因喉管堵塞造成的工作停歇和维修，提高了工作效率，减少了维护成本，另一方面，通过螺孔和螺钉配合将喷嘴本体直接固定在隔热块上，替代现有的通过旋转固定和调节的方式，保证了多个喷嘴能够位于同一水平面内，使得安装过程更便捷，提高了安装效率和稳定性。

通过使用具有隔热、散热功能的隔热块，一方面通过水冷进行散热，达到较好的散热效果，避免工作过程中产生的堵塞，另一方面能够避免温度骤变带来的加热困难和散热困难的问题，让加热系统和散热系统效率更高，同时使整个喷嘴本体除加热部分之外的其余部分温度较低，避免使用、更换或者维修过程中的余热烫伤使用者，有利于保护使用者的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型实施例2的爆炸结构示意图；

图4是本实用新型实施例2的剖视结构示意图；

图5是本实用新型实施例3的剖视结构示意图。

图中1、隔热块，101、安装孔，102、循环通道，103、通孔，104、螺孔，105、螺钉，106、第一部分，107、凸台，108、第二部分，109、散热间隙，110、沉孔，111、冷却液间隙，112、密封件，2、喷嘴本体，201、加热器，202、温度传感器，203、定位螺孔，3、送料通道，4、输送器，401、送料挡板，402、送料架，403、送料电机，404、容置槽，405、送料主动轮，406、压紧块，5、气动接头，6、冷却器，601、冷排，602、泵体，603、冷却管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1、图2和图4所示，本实用新型实施例所述一种三维打印机熔融挤出组件包括输送器4、隔热块1、喷嘴本体2和用于送料的送料通道3，输送器4通过螺钉固定在隔热块1的上表面，或者，输送器4固定在机架上，喷嘴本体2通过螺钉105固定在在隔热块1的下表面，隔热块1上钻有安装孔101，送料通道3穿过安装孔101与喷嘴本体2连接，输送器4通过送料通道3向喷嘴本体2送料。

隔热块1的下端通过切削加工开有与安装孔101连通的扁平状的散热间隙109，散热间隙109的四个开口分别位于隔热块1的四个外侧壁上，对位于送料通道3和隔热块1之间的空气进行散热。隔热块1的下表面钻有用于连通和定位喷嘴本体2的通孔103，通孔103的上端连通散热间隙109并与安装孔101对应，对喷嘴本体2进行定位，保证喷嘴本体2能够和送料通道3准确连接。通孔103的截面形状与喷嘴本体2的截面形状相同，能够保证喷嘴本体2与隔热块1连接牢固，防止喷嘴本体2出现位移和转动的现象。

送料通道3使用特氟龙管，送料通道3依次穿过安装孔101、散热间隙109和通孔103并连通喷嘴本体2，输送器4通过送料通道3向喷嘴本体2送料。送料通道3与安装孔101的孔壁接触，隔热块1通过安装孔101的孔壁对送料通道3进行散热，保证未在熔融区域的塑料原料处于热变形温度以下。

通孔103至少具有两个，通孔103对称的分布在隔热块1的底端，通孔103的侧壁上钻有螺孔104，螺孔104内通过旋紧螺钉105将喷嘴本体2固定在通孔103内。两个螺孔104位于同一水平面内，喷嘴本体2上相对的两侧壁上钻有与螺孔104对应的定位螺孔203，螺孔104和定位螺孔203配合固定喷嘴本体2，并将喷嘴本体2的出口定位在同一水平面上。与传统的喉管和喷头通过螺纹拧接的方式相比较，定位更准确、安装更迅速。

喷嘴本体2的侧壁上钻有小孔，小孔内安装有用于加热的加热器201和用于检测喷嘴本体2的温度的温度传感器202，加热器201为加热丝或者加热棒。送料器4包括送料架402，送料架402的一侧通过螺钉连接有送料电机403，送料架402的另一侧通过螺钉连接有送料挡板401，送料架402内具有容置槽404，容置槽404的下端开口通过气动接头5与送料通道3连通，气动接头5上与送料通道3连接的一端伸入安装孔101内的沉孔110内，对送料通道3进行定位和固定。

实施例2

如图1、图3和图4所示，本实用新型实施例所述一种三维打印机熔融挤出组件，隔热块1包括用于散热的第一部分106和固定在第一部分106下表面的第二部分108，第二部分108的上表面具有与第二部分108一体的凸台107，凸台107上拧紧有螺钉，第二部分108通过凸台107连接第一部分106，第二部分108的上表面、第一部分106的下表面和凸台107的内壁共同形成散热间隙109。

第一部分106内钻有循环通道102，循环通道102的开口位于第一部分106的外侧壁上，循环通道102连接冷却管603，再通过冷却管603依次连接有冷排601和泵体602，形成串联的回路，送料通道3与安装孔101的孔壁之间具有冷却液间隙111，安装孔101的下端部在安装孔101和送料通道3之间卡接有对冷却液间隙111进行密封的密封件112，安装孔101的上端部在沉孔110与气动接头5之间卡接有用于密封的密封件112，循环通道102与冷却液间隙111连通，冷排601和泵体602通过带动循环通道102内的冷却液流入冷却液间隙111，对第一部分106和送料通道3进行冷却。

第二部分108采用PEEK塑料一体成型，能够减少喷嘴本体2到第一部分106的热传导，减轻冷却器6的工作压力，同时，避免了由于冷却器6持续带走热量，导致喷嘴本体2升温困难的问题。

其它未描述结构参考实施例1。

实施例3

如图1、图3和图5所示，本实用新型实施例所述一种三维打印机熔融挤出组件，隔热块1包括用于散热的第一部分106和固定在第一部分106下表面的第二部分108，第二部分108的上表面具有与第二部分108一体的凸台107，凸台107上拧紧有螺钉，第二部分108通过凸台107连接第一部分106，第二部分108的上表面、第一部分106的下表面和凸台107的内壁共同形成散热间隙109。

第一部分106内钻有循环通道102，循环通道102的开口位于第一部分106的外侧壁上，循环通道102连接冷却管603，再通过冷却管603依次连接有冷排601和泵体602，形成串联的回路，送料通道3紧贴在安装孔101的孔壁上，安装孔101的端部具有沉孔110，气动接头5位于沉孔110内，冷排601和泵体602通过带动循环通道102内的冷却液对第一部分106进行冷却，第一部分106通过与送料通道3紧贴对送料通道3进行冷却。

其它未描述结构参考实施例1。

实施例4

本实用新型还公开三维打印机，包括机架和三维打印机熔融挤出组件，所述三维打印机熔融挤出组件为上述任一实施例中的三维打印机熔融挤出组件，三维打印机熔融挤出组件固定在机架上。

使用时，通过挤出机供料或直接使用成品塑料线原料，将塑料线原料通过容置槽404上的进料口送入送料架402，与固定在送料电机403的转轴上的送料主动轮405接触，容置槽404内具有用于压紧塑料线原料的压紧块406，送料电机403带动送料主动轮405旋转，与压紧块406共同作用，对塑料线原料产生轴向拉力，将塑料线原料送入送料通道3内。

同时，启动加热器201和泵体602。加热器201对喷嘴本体2进行加热，使喷嘴本体2达到工作温度，温度传感器202对喷嘴本体2的温度进行监控。泵体602带动冷却介质在冷却管603内流动，依次通过第一部分106和冷排601，对第一部分106进行降温。

综上所述本实用新型公开一种三维打印机熔融挤出组件及三维打印机，使用喷嘴本体替代现有的喉管和喷嘴连接进行工作的方式，一方面减少了热量向上传递，避免塑料提早融化，避免了因喉管堵塞造成的工作停歇和维修，提高了工作效率，减少了维护成本，另一方面，通过螺孔和螺钉配合将喷嘴本体直接固定在隔热块上，替代现有的通过旋转固定和调节的方式，保证了多个喷嘴能够位于同一水平面内，使得安装过程更便捷，提高了安装效率和稳定性。

通过使用具有隔热、散热功能的隔热块，一方面通过水冷进行散热，达到较好的散热效果，避免工作过程中产生的堵塞，另一方面能够避免温度骤变带来的加热困难和散热困难的问题，让加热系统和散热系统效率更高，同时使整个喷嘴本体除加热部分之外的其余部分温度较低，避免使用、更换或者维修过程中的余热烫伤使用者，有利于保护使用者的安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：包括输送器、隔热块、喷嘴本体和送料通道，所述喷嘴本体固定在隔热块的下表面，所述隔热块上设有对送料通道进行冷却的安装孔，送料通道穿过安装孔与喷嘴本体连接，输送器通过送料通道向喷嘴本体送料。

2.如权利要求1所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述隔热块的下端具有与安装孔连通的散热间隙，所述散热间隙的开口位于隔热块的外侧壁上。

3.如权利要求2所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述隔热块的下表面具有用于连通喷嘴本体的通孔，所述通孔的上端连通散热间隙并与安装孔对应。

4.如权利要求3所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述送料通道依次穿过安装孔、散热间隙和通孔并连通喷嘴本体，送料通道与安装孔的孔壁接触。

5.如权利要求3所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述喷嘴本体安装于通孔内，所述通孔的侧壁上具有螺孔和螺钉，所述螺钉通过螺孔将喷嘴本体固定，喷嘴本体设有多个且所有喷嘴本体的出口处于同一水平面。

6.如权利要求1所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述隔热块包括第一部分和固定在第一部分下方的第二部分，所述第二部分上具有用于连接第一部分的凸台，第二部分与第一部分之间形成散热间隙。

7.如权利要求6所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述第一部分内设有循环通道，所述循环通道通过冷却管连接有冷排和泵体，所述冷排和泵体通过循环通道对第一部分进行冷却。

8.如权利要求7所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述循环通道与安装孔连通，冷排和泵体通过与安装孔连通的循环通道对送料通道进行冷却。

9.如权利要求1所述三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述喷嘴本体上设有用于加热的加热器和用于检测喷嘴本体温度的温度传感器。

10.三维打印机，包括机架和三维打印机熔融挤出组件，其特征在于：所述三维打印机熔融挤出组件为权利要求1至9任一所述的三维打印机熔融挤出组件，三维打印机熔融挤出组件设在机架上。