CN209021236U - 3d激光打印机的喷头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种3D激光打印机的喷头装置，包括喷头主体，所述喷头主体内部的中间位置处开设有中心孔，所述中心孔的内部焊接有凸面镜和散热片，所述散热片位于凸面镜的一侧，所述中心孔的两侧均通过第一连接孔连接有气腔，所述气腔的一侧开设有气孔，所述喷头主体的顶端焊接有定位连板，本实用新型设置了中心孔、气腔、凸面镜和散热片，该喷头装置在使用时，由导料孔将成型粉尘导入烧结孔内，同时由气孔向气腔内导入保护气体，气腔内的保护气则通过连接孔进入中心孔内，同时激光头发出激光，激光穿过凸面镜聚集为高集度光束，沿中心孔的轴线方向射向烧结孔，避免灼烧中心孔内壁上的散热片。
Description
技术领域
本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及3D激光打印机的喷头装置。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前在3D打印领域中，主要原理有熔融沉积、激光烧结、光固化和激光熔化成型。
在专利号为CN206415604U的中国专利中，提出了3D激光打印机的喷头装置，通过设置冷却水通道使冷却水与喷头的内壁最大面积的接触，实现了对喷头的冷却作用，可使喷头的内腔维持在一定的温度范围内，从而减小了加工期间喷头内部的部件及光学元件因过热而损坏的几率，但是，上述喷头装置的冷却方式在使用时不仅降低了喷头的温度，还降低了喷料粉末的温度，在温度降低的过程中，被烧结的粉末产生迅速降温并凝结，容易因成型过快而造成打印层分离，影响整体打印质量，另外在打印的过程中存在喷头损坏的现象，而现有的喷头装置不便于进行更换。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供3D激光打印机的喷头装置，以解决现有的降温过程容易造成粉尘凝结过快和不便于进行喷头更换的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：3D激光打印机的喷头装置，包括喷头主体，所述喷头主体内部的中间位置处开设有中心孔，所述中心孔的内部焊接有凸面镜和散热片，所述散热片位于凸面镜的一侧，所述中心孔的两侧均通过第一连接孔连接有气腔，所述气腔的一侧开设有气孔，所述喷头主体的顶端焊接有定位连板，所述定位连板的顶端通过螺栓固定连接有连接座，且定位连板与连接座之间连接有定位垫板。
优选的，所述中心孔内部位于散热片一端的位置处连接有烧结孔，所述烧结孔的内部焊接有滤板。
优选的，所述定位连板的中间位置处开设有定位孔，且定位连板外壁上位于定位孔两侧的位置处均安装有出气管和导料管，所述导料管位于出气管的一侧，且导料管远离定位连板的一端焊接有密封圈。
优选的，所述连接座的一侧外壁上安装有激光头，所述激光头位于定位孔的内部。
优选的，所述连接座的内部开设有下料孔和第二连接孔，所述第二连接孔位于下料孔的一侧，且第二连接孔通过密封圈与导料管连接，所述第二连接孔一侧的位置处安装有气箱，所述气箱的一侧外壁上安装有进气管，且气箱的另一侧与出气管连接。
优选的，所述喷头主体内部位于气腔远离中心孔一侧的位置处开设有导料孔，所述导料孔的两端分别与烧结孔和导料管连接。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本实用新型设置了中心孔、气腔、凸面镜和散热片，该喷头装置在使用时，由导料孔将成型粉尘导入烧结孔内，同时由气孔向气腔内导入保护气体，气腔内的保护气则通过第一连接孔进入中心孔内，同时激光头发出激光，激光穿过凸面镜聚集为高集度光束，沿中心孔的轴线方向射向烧结孔，避免灼烧中心孔内壁上的散热片，保护气、激光与成型粉尘在烧结孔内部相遇，激光烧结成型粉尘，保护气一方面保证中心孔内部的正向气压，另一方面吸收烧结使得热量，在烧结完成后，携带热量的保护气推动烧结后的粉尘穿过滤板打印于指定位置处，保护气在流动的过程中不仅与散热片相互配合，提高了喷头的散热效果，还有效利用了烧结过程中所产生的热量，通过其所携带的热量能有效减缓粉尘冷却固化的速度，使得各打印层之间的粘接更加牢固，避免出现凝结过快而出现明显分层的现象。
(2)本实用新型设置了定位连板和定位垫板，安装喷头时，将喷头主体顶端的定位连板与连接座一侧的定位垫板相互对应，并将喷头推向连接座，使得定位连板与定位垫板相接触，然后通过固定螺栓连接定位连板、连接座和定位垫板，此时出气管和导料管分别插入气箱和第二连接孔内，从而完成整体结构的安装，通过定位连板与定位垫板的相互配合，使得喷头的安装更加简单，且定位更加准确，便于实现喷头的更换，另外，气箱一侧连接有气阀，出气管的一端插入气阀内，使得气阀开启，便于导出气箱内气体的同时，保证出气管与气箱之间的密封，而导料管与第二连接孔之间通过密封圈密封，密封圈具有一定热胀冷缩的性能，在工作过程中，密封圈膨胀有效填充了导料管与第二连接孔之间的间隙，避免在导料时成型粉尘落于缝隙中，保证导料的完整性。
附图说明
图1为本实用新型的正视图；
图2为本实用新型连接座的结构示意图；
图3为本实用新型的A处放大图；
图4为本实用新型的B处放大图；
图中：1-喷头主体、2-中心孔、201-凸面镜、202-散热片、203- 烧结孔、204-滤板、3-第一连接孔、4-气腔、5-气孔、6-定位连板、 601-定位孔、602-出气管、603-导料管、604-密封圈、7-连接座、701- 激光头、702-下料孔、703-第二连接孔、704-气箱、705-进气管、8-定位垫板、9-导料孔。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-图4所示，本实用新型提供如下技术方案：3D激光打印机的喷头装置，包括喷头主体1，喷头主体1内部的中间位置处开设有中心孔2，中心孔2的内部焊接有凸面镜201和散热片202，散热片202位于凸面镜201的一侧，中心孔2的两侧均通过第一连接孔3连接有气腔4，气腔4的一侧开设有气孔5，喷头主体1的顶端焊接有定位连板6，定位连板6的顶端通过螺栓固定连接有连接座7，且定位连板6与连接座7之间连接有定位垫板8，通过气腔4和第一连接孔3向中心孔2内部导入保护气，而保护气在流动的过程中与散热片202相接触，提高散热片202位置处的空气流通，从而增大喷头的散热效果，而定位连板6与定位垫板8相互配合，实现喷头安装时的定位作用，从而便于实现喷头的定位安装。
进一步的，中心孔2内部位于散热片202一端的位置处连接有烧结孔203，烧结孔203的内部焊接有滤板204，成型粉尘在烧结孔203 内与激光相接触，从而对成型粉尘进行烧结，使得粉尘温度升高，便于成型。
更进一步的，定位连板6的中间位置处开设有定位孔601，且定位连板6外壁上位于定位孔601两侧的位置处均安装有出气管602和导料管603，导料管603位于出气管602的一侧，且导料管603远离定位连板6的一端焊接有密封圈604，通过定位孔601实现中心定位作用，而出气管602和导料管603分别用于喷头内保护气和成型粉尘的导入。
具体地，连接座7的一侧外壁上安装有激光头701，激光头701 位于定位孔601的内部，激光头701与定位孔601相互配合，以保证激光头701的一端位于中心孔2内。
值得说明的是，连接座7的内部开设有下料孔702和第二连接孔 703，第二连接孔703位于下料孔702的一侧，且第二连接孔703通过密封圈604与导料管603连接，第二连接孔703一侧的位置处安装有气箱704，气箱704的一侧外壁上安装有进气管705，且气箱704 的另一侧与出气管602连接，通过第二连接孔703与导料管603和气箱704与出气管602之间的连接，保证整体打印过程的完整性。
优选的，喷头主体1内部位于气腔4远离中心孔2一侧的位置处开设有导料孔9，导料孔9的两端分别与烧结孔203和导料管603连接，通过导料孔9将成型粉末导送至烧结孔203内，便于烧结成型。
本实用新型的工作原理及使用流程：在安装该喷头装置时，将喷头主体1顶端的定位连板6与连接座7一侧的定位垫板8相互对应，使得连接座7上的激光头701位于定位连板6上的定位孔601内，而出气管602和导料管603也分别与定位垫板8上的通孔相对应，对应后，将喷头推向连接座7，使得定位连板6与定位垫板8相接触，然后通过固定螺栓连接定位连板6、连接座7和定位垫板8，此时出气管602和导料管603分别插入气箱704和第二连接孔703内，从而完成喷头的安装，另外该喷头装置在进行工作时，成型粉尘由连接座7 内的下料孔702进入，然后经过导料管603进入导料孔9内，导料孔 9则将成型粉尘导入烧结孔203内，同时气箱704通过进气管705吸入外部空气，然后通过出气管602和气孔5导入气腔4内，气腔4内的空气则通过第一连接孔3进入中心孔2内，而激光头701也发出激光，激光穿过凸面镜201聚集为高集度光束，沿中心孔2的轴线方向射向烧结孔203，避免灼烧中心孔2内壁上的散热片202，保护气、激光与成型粉尘在烧结孔203内部相遇，激光烧结成型粉尘，保护气一方面保证中心孔2内部的正向气压，另一方面吸收烧结使得热量，在烧结完成后，携带热量的保护气推动烧结后的粉尘穿过滤板204打印于指定位置处，从而完成整体激光打印。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.3D激光打印机的喷头装置，包括喷头主体(1)，其特征在于：所述喷头主体(1)内部的中间位置处开设有中心孔(2)，所述中心孔(2)的内部焊接有凸面镜(201)和散热片(202)，所述散热片(202)位于凸面镜(201)的一侧，所述中心孔(2)的两侧均通过第一连接孔(3)连接有气腔(4)，所述气腔(4)的一侧开设有气孔(5)，所述喷头主体(1)的顶端焊接有定位连板(6)，所述定位连板(6)的顶端通过螺栓固定连接有连接座(7)，且定位连板(6)与连接座(7)之间连接有定位垫板(8)。
2.根据权利要求1所述的3D激光打印机的喷头装置，其特征在于：所述中心孔(2)内部位于散热片(202)一端的位置处连接有烧结孔(203)，所述烧结孔(203)的内部焊接有滤板(204)。
3.根据权利要求1所述的3D激光打印机的喷头装置，其特征在于：所述定位连板(6)的中间位置处开设有定位孔(601)，且定位连板(6)外壁上位于定位孔(601)两侧的位置处均安装有出气管(602)和导料管(603)，所述导料管(603)位于出气管(602)的一侧，且导料管(603)远离定位连板(6)的一端焊接有密封圈(604)。
4.根据权利要求1所述的3D激光打印机的喷头装置，其特征在于：所述连接座(7)的一侧外壁上安装有激光头(701)，所述激光头(701)位于定位孔(601)的内部。
5.根据权利要求4所述的3D激光打印机的喷头装置，其特征在于：所述连接座(7)的内部开设有下料孔(702)和第二连接孔(703)，所述第二连接孔(703)位于下料孔(702)的一侧，且第二连接孔(703)通过密封圈(604)与导料管(603)连接，所述第二连接孔(703)一侧的位置处安装有气箱(704)，所述气箱(704)的一侧外壁上安装有进气管(705)，且气箱(704)的另一侧与出气管(602)连接。
6.根据权利要求1所述的3D激光打印机的喷头装置，其特征在于：所述喷头主体(1)内部位于气腔(4)远离中心孔(2)一侧的位置处开设有导料孔(9)，所述导料孔(9)的两端分别与烧结孔(203)和导料管(603)连接。
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