CN207564977U - 一种fdm打印头及fdm打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种FDM打印头及FDM打印机，涉及打印装置领域。一种FDM打印头，包括：打印头本体，打印头本体具有加热空腔以及打印材料流动空间；喷嘴，喷嘴设置于材料流动空间；加热装置，加热装置设置于加热空腔内，且加热装置用于为打印头本体加热从而将热量传导给喷嘴；隔热接头，隔热接头设置于打印头本体，且与材料流动空间连通；喉管，喉管穿过隔热接头连接至喷嘴，且用于传输打印材料。此FDM打印头可有效地避免FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头的实用性，进而增加企业的经济效益。

Description

一种FDM打印头及FDM打印机

技术领域

本实用新型涉及打印装置领域，具体而言，涉及一种FDM打印头及FDM打印机。

背景技术

FDM(Fused Deposition Modeling)工艺熔融沉积制造(FDM)工艺由美国学者Scott Crump于1988年研制成功。FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。

现有技术中，FDM喷头的堵料现象一直是没有被解决的一个困扰FDM打印机的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种FDM打印头，可有效地避免 FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头的实用性，进而增加企业的经济效益。

本实用新型的另一目的在于提供一种FDM打印机，此FDM打印机包括了上述的FDM打印头。此种FDM打印机可有效地避免 FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头的实用性，进而增加企业的经济效益。

本实用新型是这样实现的：

一种FDM打印头，包括：

打印头本体，打印头本体具有加热空腔以及打印材料流动空间；

喷嘴，喷嘴设置于材料流动空间；

加热装置，加热装置设置于加热空腔内，且加热装置用于为打印头本体加热从而将热量传导给喷嘴；

隔热接头，隔热接头设置于打印头本体，且与材料流动空间连通；

喉管，喉管穿过隔热接头连接至喷嘴，且用于传输打印材料。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，FDM打印头还包括多个散热片，多个散热片间隔设置，每个散热片均套设于喉管。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，打印头本体具有凹陷部，喷嘴嵌入打印头本体的凹陷部内。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，打印头本体还具有测温空腔，测温空腔用于测量打印头本体的温度。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，测温空腔内设置有温度传感器，温度传感器用于测量打印头本体的温度从而确定喷嘴的温度。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，喷嘴与打印头本体、隔热接头与打印头本体、喉管与隔热接头均可拆卸连接。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，隔热接头为PEEK隔热头。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，打印头本体的材料为铜。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，加热装置为加热棒。

一种FDM打印机，包括上述的FDM打印头。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种FDM打印头及FDM打印机。提供的 FDM打印头包括打印头本体、喷嘴、加热装置、隔热接头以及喉管。打印头本体为其余各部件的安装与设置提供了位置与基础，并且保证了各部件的平稳运行。喷嘴用于喷射打印材料，加热装置用于给打印头本体加热，并且通过打印头本体的导热功能将热传导给喷嘴，从而避免了喷嘴出现的堵料情况。从而提高FDM打印头的实用性，进而增加企业的经济效益。隔热接头用于连接喷嘴与喉管，起到连接和隔热的作用。喉管穿过隔热接头连接至喷嘴可以用于传输打印材料。

提供一种FDM打印机，此FDM打印机包括了上述的FDM打印头。此种FDM打印机可有效地避免FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头的实用性，进而增加企业的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的FDM打印头的爆炸图；

图2为本实用新型的实施例提供的FDM打印头的第一视角的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的FDM打印头的第二视角的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的FDM打印头的第三视角的结构示意图。

图标：100-FDM打印头；101-打印头本体；103-喷嘴；105-加热空腔；107-打印材料流动空间；109-加热装置；111-隔热接头；113- 喉管；115-散热片；117-凹陷部；119-测温空腔；121-温度传感器。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1、图2、图3以及图4，本实施例提供了一种FDM打印头100，包括：打印头本体101、喷嘴103、加热装置109、隔热接头 111以及喉管113。打印头本体101为其余各部件的安装与设置提供了位置与基础，并且保证了各部件的平稳运行。喷嘴103用于喷射打印材料，加热装置109用于给打印头本体101加热，并且通过打印头本体101的导热功能将热传导给喷嘴103，从而避免了喷嘴103出现的堵料情况。从而提高FDM打印头100的实用性，进而增加企业的经济效益。隔热接头111用于连接喷嘴103与喉管113，起到连接和隔热的作用。喉管113穿过隔热接头111连接至喷嘴103可以用于传输打印材料。

在本实施例中，请再次参阅图1至图4，打印头本体101具有加热空腔105以及打印材料流动空间107。加热空腔105主要用于为用作加热的场所与空间。打印材料流动空间107主要用于功能输送打印材料的部件安装提供空间。

详细地，加热空腔105为盲孔，打印材料流动空间107为通孔，打印材料流动空间107从打印头本体101的一端面连通至另外一端面。当然，在本实用新型的其他实施例中，加热空腔105与打印材料流动空间107的具体地尺寸大小均可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

在本实施例中，请再次参阅图1至图4，喷嘴103设置于材料流动空间。喷嘴103与打印头本体101密切接触，以至于打印头本体 101的温度与喷嘴103的温度相差接近。

作为优选的方案，打印头本体101具有凹陷部117，喷嘴103嵌入打印头本体101的凹陷部117内。这样设计，使得喷嘴103与打印头本体101的接触更好，可以有效地减小热行程，进一步地避免喷嘴 103出现堵料的情况。

同时，作为优选的方案，喷嘴103与打印头本体101之间是可拆卸连接。可拆卸连接的设计使得喷嘴103与打印头本体101之间的拆卸可以更好的进行。当喷嘴103或打印头本体101之间的任一种产生问题是，只需要更换一项即可，无需全部都替换。因此，可以有效地节约机器的维修成本，进而可以提高企业的经济效益。

在本实施例中，加热装置109设置于加热空腔105内，且加热装置109用于为打印头本体101加热从而将热量传导给喷嘴103。加热装置109设置于加热空腔105使得加热装置109产生的热量能有效地作用于打印头本体101。同时由于打印头本体101与喷嘴103之间的热传导，使得喷嘴103也能有效地受热，从而可以有效地避免喷嘴 103出现的堵料情况。从而提高FDM打印头100的实用性，进而增加企业的经济效益。

作为优选的方案，打印头本体101的材料为铜，铜具有良好的导热性能，因此能都将加热装置109所产生的传导给打印头本体101 的热量有效地传导给喷头，从而进一步地避免喷头的堵料等问题的出现。

作为优选的方案，加热装置109为加热棒。目前市面上普遍流行的加热棒主要有两种构造的。一是直接用双金属片控温，简单的说就是在加热棒内部放置一个双金属片，应为双金属片的两面用的是不同的材料，受热膨胀系数不同，利用这点就可以在达到你所设定的温度自动断开了，优点是构造简单，价格低廉，工作可靠性比较高。二是采用热敏电阻探测温度，用可控硅等来控制加热棒的通断。这种加热棒也分为两种：1)热敏电阻和加热棒在一体的，这种的优点就是安装比较方便，没有太多的线，看起来比较好看。缺点也正是由于热敏电阻和加热棒距离比较近。2)热敏电阻和加热棒不是在一体的，这种的优点是，加温比较快，可以把热敏电阻和加热棒分别放到距离比较远的地方，这样正好克服了上面1)中的缺点。但是他的缺点也很明显，首先是多出一根热敏电阻的线。当然，在本实用新型的实施例中，加热棒的类型可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

作为优选的方案，打印头本体101还具有测温空腔119，测温空腔119用于测量打印头本体101的温度。这样设计能实时监测打印头本体101的温度，从而得知喷嘴103的温度，为喷嘴103避免喷嘴 103堵料进一步做准备。

详细地，测温空腔119内设置有温度传感器121，温度传感器121 用于测量打印头本体101的温度从而确定喷嘴103的温度。温度传感器121(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器121是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。当然，在本实施例中，温度传感器121的种类可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

在本实施例中，隔热接头111设置于打印头本体101，且与材料流动空间连通。隔热接头111用于连接喷嘴103与喉管113，起到连接和隔热的作用。

作为优选的方案，隔热接头111与打印头本体101为可拆卸连接，可拆卸连接的设计使得隔热接头111与打印头本体101之间的拆卸可以更好的进行。当喷嘴103或打印头本体101之间的任一种产生问题是，只需要更换一项即可，无需全部都替换。因此，可以有效地节约机器的维修成本，进而可以提高企业的经济效益。

同时，作为优选的方案，隔热接头111为PEEK隔热头。PEEK 棒，中文名称为聚醚醚酮棒，是采用PEEK原料挤出而成。PEEK棒不仅耐热性比其他耐高温塑料优异，而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性。PEEK棒材的韧性好，对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的，可与合金材料媲美。当然，在本实用新型的其他实施例中，加热装置109的种类与材料还可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

在本实施例中，请再次参阅图1至图4，喉管113穿过隔热接头 111连接至喷嘴103，且用于传输打印材料。

作为优选的方案，FDM打印头100还包括多个散热片115，多个散热片115间隔设置，每个散热片115均套设于喉管113。散热片115是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片115，电视机中电源管，行管，功放器中的功放管都要使用散热片115。一般散热片115在使用中要在电子元件与散热片115接触面涂上一层导热硅脂，使元器件发出的热量更有效地传导到散热片115上，再经散热片115散发到周围空气中去。当然，在本实用新型的其他实施例中，散热片115还可以采用其他能提供相同功效的材料进替代，本实用新型不做限定。同时，散热片115的数量也可以根据需求进行选择，本实用新型同样地不做限定。

本实施例还提供了一种FDM打印机，此FDM打印机包括了上述的FDM打印头100。此种FDM打印机可有效地避免FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头100的实用性，进而增加企业的经济效益。

本实用新型的实施例提供的FDM打印头100及FDM打印机的工作原理及有益效果为：

本实用新型提供了一种FDM打印头100及FDM打印机。提供的FDM打印头100包括打印头本体101、喷嘴103、加热装置109、隔热接头111以及喉管113。打印头本体101为其余各部件的安装与设置提供了位置与基础，并且保证了各部件的平稳运行。喷嘴103 用于喷射打印材料，加热装置109用于给打印头本体101加热，并且通过打印头本体101的导热功能将热传导给喷嘴103，从而避免了喷嘴103出现的堵料情况。从而提高FDM打印头100的实用性，进而增加企业的经济效益。隔热接头111用于连接喷嘴103与喉管113，起到连接和隔热的作用。喉管113穿过隔热接头111连接至喷嘴103 可以用于传输打印材料。

提供一种FDM打印机，此FDM打印机包括了上述的FDM打印头100。此种FDM打印机可有效地避免FDM喷头堵料的现象出现，从而提高FDM打印头100的实用性，进而增加企业的经济效益。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种FDM打印头，其特征在于，包括：

打印头本体，所述打印头本体具有加热空腔以及打印材料流动空间；

喷嘴，所述喷嘴设置于所述材料流动空间；

加热装置，所述加热装置设置于所述加热空腔内，且所述加热装置用于为所述打印头本体加热从而将热量传导给所述喷嘴；

隔热接头，所述隔热接头设置于所述打印头本体，且与所述材料流动空间连通；

喉管，所述喉管穿过所述隔热接头连接至所述喷嘴，且用于传输所述打印材料，所述打印头本体具有凹陷部，所述喷嘴嵌入所述打印头本体的所述凹陷部内，使得所述喷嘴与所述打印头本体的接触更好，可减小热行程，避免所述喷嘴出现堵料情况。

2.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述FDM打印头还包括多个散热片，多个所述散热片间隔设置，每个所述散热片均套设于所述喉管。

3.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述打印头本体还具有测温空腔，所述测温空腔用于测量所述打印头本体的温度。

4.根据权利要求3所述的FDM打印头，其特征在于，所述测温空腔内设置有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述打印头本体的温度从而确定所述喷嘴的温度。

5.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述喷嘴与所述打印头本体、所述隔热接头与所述打印头本体、所述喉管与所述隔热接头均可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述隔热接头为PEEK隔热头。

7.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述打印头本体的材料为铜。

8.根据权利要求1所述的FDM打印头，其特征在于，所述加热装置为加热棒。

9.一种FDM打印机，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的FDM打印头。