CN211279766U - 一种耐高温的3d打印头 - Google Patents

Abstract

一种耐高温的3D打印头，属于3D打印机技术领域。本实用新型包括喉管、加热块和喷头，加热块上下两侧分别连接喉管和喷头，喉管连接加热块的一侧的材质采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，喉管远离加热块的一侧连有散热器；散热器开设有第一送料通道，喉管开设有第二送料通道，喷头开设有出料通道，第一送料通道、第二送料通道和出料通道相连通，且同轴设置。本实用新型中，喉管连接加热块的一侧的材质采用聚酰亚胺，利用聚酰亚胺耐高温和低热传导的特性，大大减少了加热块向喉管远离加热块的一侧和散热器传递的热量，避免打印材料在第一送料通道和第二送料通道内软化。

Description

一种耐高温的3D打印头

技术领域

本实用新型属于3D打印机技术领域，具体是涉及一种耐高温的3D打印头。

背景技术

FDM技术在3D打印行业中又称为熔融沉积成形技术(Fused DepositionModeling)，其工作原理是以丝状的热熔性材料为原料，例如蜡、聚乳酸(PLA)以及ABS等材料。这些热熔性材料通常被制作成丝状，以丝状供料，经过供丝机构供丝给高温喷头，材料在喷头中被高温融化形成熔融状态，喷头在计算机的控制下，将熔融的材料选择性的涂覆在工作平台上，形成一个截面，随后打印头上升或下降一个层高。打印头继续按程序设定的零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔融状态下的材料挤出，前一层的材料粘结并固化。这一过程反复进行，各截面层层叠加，每一层都在上一层堆积而成，上一层对下一层起到了定位和支撑的作用。随着高度的增加，最终形成三维实体模型。分层的厚度可以每一层都相等，也可以不等，层与层之间的厚度越小，生成的零件精度越高，表面的质量越好。该技术中，关键的问题是打印头，打印头的加热对打印的速度和质量影响很大。

现有技术中，打印头在使用过程中经常出现堵塞现象，其主要原因是加热端的热量以热辐射、热传导的形式传递到送料端，导致送料端的温度较高，打印材料在散热器、喉管等位置就过早发生膨胀和软化，以及强度不够难以推进，造成喷头堵塞。

发明内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种耐高温的3D打印头。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种耐高温的3D打印头，包括喉管、加热块和喷头，所述加热块上下两侧分别连接喉管和喷头，所述喉管连接加热块的一侧的材质采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，所述喉管远离加热块的一侧连有散热器。

作为优选，所述散热器开设有第一送料通道，所述喉管开设有第二送料通道，所述喷头开设有出料通道，所述第一送料通道、第二送料通道和出料通道相连通，且同轴设置。

作为优选，所述第一送料通道内设有铁氟龙套管，所述铁氟龙套管的底端穿过第一送料通道，并延伸至第二送料通道的底端。

作为优选，所述喉管为一体成形，所述喉管底部与加热块相连，所述喉管顶部与散热器相连。

作为优选，所述喉管顶部与散热器连成一体。

作为优选，所述喉管顶部螺接散热器或套接于散热器或卡接于散热器。

作为优选，所述喉管包括从上到下依次相连的第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部，所述散热器的底端开设有开口朝下设置的凹槽，所述凹槽分别与第一送料通道和第二送料通道相连通，所述凹槽与第一连接部和第二连接部相匹配，所述第一连接部和第二连接部均位于凹槽内，所述第二连接部和凹槽相连，所述第四连接部与加热块相连。

作为优选，所述第二连接部螺接凹槽或套接于凹槽或卡接于凹槽。

作为优选，所述第一连接部的上端面和凹槽的槽底之间、第一连接部的外表面和凹槽的槽壁之间均设有间隙。

作为优选，所述第一连接部的上端面和外表面均设有隔热层。

作为优选，所述有机高分子材料为聚酰亚胺。

本实用新型具有的有益效果：本实用新型中，喉管连接加热块的一侧的材质采用聚酰亚胺，利用聚酰亚胺耐高温和低热传导的特性，大大减少了加热块向喉管远离加热块的一侧和散热器传递的热量，避免打印材料在第一送料通道和第二送料通道内软化。本实用新型中，通过在第一送料通道和第二送料通道中设置铁氟龙套管，利用铁氟龙耐高温、低摩擦系数、抗粘性以及耐老化的优点，减少打印材料与第一送料通道和第二送料通道的摩擦，使进料更顺畅，提高打印时的送料精度，而且还可以起到隔热的效果，防止打印材料提前膨胀或软化。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是实施例1中本实用新型的一种剖视结构示意图；

图3是实施例2中本实用新型的一种剖视结构示意图；

图4是实施例3中本实用新型的一种剖视结构示意图；

图5是实施例4中本实用新型的一种剖视结构示意图。

图中：1、散热器；2、喉管；3、加热块；4、喷头；5、凹槽；6、第一送料通道；7、第二送料通道；8、第一连接部；9、第二连接部；10、第三连接部；11、第四连接部；12、出料通道；13、铁氟龙套管；14、间隙；15、隔热层；16、喉管底部；17、喉管顶部。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种耐高温的3D打印头，如图1-图2所示，包括喉管2、加热块3、喷头4和散热器1，所述喷头4的顶部螺接加热块3，所述喉管2为一体成形，且位于喷头4的上方，所述喉管底部16螺接加热块3，所述喉管底部16的材质采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料；所述喉管顶部17和散热器1相连接，其连接方式可为螺接散热器1或套接于散热器1或卡接于散热器1，所述喉管顶部17的材质可采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，也可采用现有技术中常规设计，如采用金属材料；所述有机高分子材料可采用聚酰亚胺，聚酰亚胺具有良好的耐高温性和低热传导性。

所述散热器1开设有第一送料通道6，所述喉管2开设有第二送料通道7，所述喷头4开设有出料通道12，所述第一送料通道6、第二送料通道7和出料通道12相连通，且同轴设置。喉管底部16的材质采用聚酰亚胺，可大大减少加热块3向喉管顶部17和散热器1传递的热量，避免打印材料在第一送料通道6和第二送料通道7内软化。当整个喉管2的材质为聚酰亚胺时，喉管2的低热传导性效果最好。

所述第一送料通道6内设有铁氟龙套管13，所述铁氟龙套管13的底端穿过第一送料通道6，并延伸至第二送料通道7的底端。铁氟龙具有耐高温、低摩擦系数、抗粘性以及耐老化的优点，可以减少打印材料与第一送料通道6和第二送料通道7的摩擦，使进料更顺畅，提高打印时的送料精度，而且还可以起到隔热的效果，防止打印材料提前膨胀或软化。

实施例2：一种耐高温的3D打印头，如图3所示，和实施例1的区别仅在于所述喉管顶部17和散热器1连成一体。

实施例3：一种耐高温的3D打印头，如图4所示，包括喉管2、加热块3、喷头4和散热器1，所述散热器1开设有第一送料通道6，所述散热器1的底端开设有开口朝下设置的凹槽5，所述凹槽5与第一送料通道6相连通，所述喉管2开设有第二送料通道7，所述喷头4开设有出料通道12，所述第二送料通道7分别与凹槽5和出料通道12相连通，所述第一送料通道6、凹槽5、第二送料通道7和出料通道12同轴设置。

所述第一送料通道6内设有铁氟龙套管13，所述铁氟龙套管13的底端穿过依次第一送料通道6和凹槽5，并延伸至第二送料通道7的底端。铁氟龙具有耐高温、低摩擦系数、抗粘性以及耐老化的优点，可以减少打印材料与第一送料通道6和第二送料通道7的摩擦，使进料更顺畅，提高打印时的送料精度，而且还可以起到隔热的效果，防止打印材料提前膨胀或软化。

所述喉管2包括从上到下依次设置的第一连接部8、第二连接部9、第三连接部10和第四连接部11，所述凹槽5与第一连接部8和第二连接部9相匹配，所述第一连接部8和第二连接部9均位于凹槽内，所述第二连接部9和凹槽5相连接，其连接方式可为螺接凹槽5或套接于凹槽5或卡接于凹槽5，所述第四连接部11和加热块3相连。

所述第一连接部8、第二连接部9、第三连接部10和第四连接部11之间的连接结构为：采用第一连接部8、第二连接部9、第三连接部10和第四连接部11从上到下依次螺接；或采用第一连接部8、第二连接部9和第三连接部10连成一体，第三连接部10与第四连接部11螺接；或采用第一连接部8和第二连接部9连成一体，第三连接部10和第四连接部11连成一体，第二连接部9和第三连接部10螺接；或采用第一连接部8和第二连接部9连成一体，第三连接部10分别螺接第二连接部9和第四连接部11；或采用第二连接部9、第三连接部10和第四连接部11连成一体，第一连接部8螺接第二连接部9；或采用第二连接部9和第三连接部10连成一体，第一连接部8螺接第二连接部9，第三连接部10螺接第四连接部11；或采用第二连接部9分别螺接第一连接部8和第三连接部10，第三连接部10和第四连接部11连成一体。

所述第一连接部8的上端面和凹槽5的槽底之间、第一连接部8的外表面和凹槽5的槽壁之间均设有间隙14。第一连接部8与空气直接接触，减少了喉管2与散热器1的接触面积，可以减少喉管2向散热器1传递的热量，降低散热器1的温度，便于散热器1散热，从而防止散热器1内的打印材料提前膨胀或软化。

所述第四连接部11的材质采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，所述第一连接部8、第二连接部9和第三连接部10可采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，也可采用现有技术中常规设计，如采用金属材料；所述有机高分子材料可采用聚酰亚胺，聚酰亚胺具有良好的耐高温性和低热传导性。第四连接部11的材质采用聚酰亚胺，可大大减少加热块3向第一连接部8、第二连接部9、第三连接部10和散热器1传递的热量，避免打印材料在第一送料通道6和第二送料通道7内软化。当第一连接部8、第二连接部9、第三连接部10和第四连接部11的材质均为聚酰亚胺时，喉管2的低热传导性效果最好。

实施例4：一种耐高温的3D打印头，如图5所示，和实施例3的区别仅在于所述第一连接部8的上端面和外表面均设有隔热层15。隔热层15的设置，可减少喉管2与散热器1的接触面积，可以减少喉管2向散热器1传递的热量，降低散热器1的温度，便于散热器1散热，从而防止散热器1内的打印材料提前膨胀或软化。

综上，本实用新型中，喉管连接加热块的一侧的材质采用聚酰亚胺，利用聚酰亚胺耐高温和低热传导的特性，大大减少了加热块向喉管远离加热块的一侧和散热器传递的热量，避免打印材料在第一送料通道和第二送料通道内软化。本实用新型中，通过在第一送料通道和第二送料通道中设置铁氟龙套管，利用铁氟龙耐高温、低摩擦系数、抗粘性以及耐老化的优点，减少打印材料与第一送料通道和第二送料通道的摩擦，使进料更顺畅，提高打印时的送料精度，而且还可以起到隔热的效果，防止打印材料提前膨胀或软化。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。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、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高温的3D打印头，包括喉管、加热块和喷头，其特征在于所述加热块上下两侧分别连接喉管和喷头，所述喉管连接加热块的一侧的材质采用具有耐高温、低热传导的有机高分子材料，所述喉管远离加热块的一侧连有散热器。

2.根据权利要求1所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述散热器开设有第一送料通道，所述喉管开设有第二送料通道，所述喷头开设有出料通道，所述第一送料通道、第二送料通道和出料通道相连通，且同轴设置。

3.根据权利要求2所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述第一送料通道内设有铁氟龙套管，所述铁氟龙套管的底端穿过第一送料通道，并延伸至第二送料通道的底端。

4.根据权利要求1或2所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述喉管为一体成形，所述喉管底部与加热块相连，所述喉管顶部与散热器相连。

5.根据权利要求4所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述喉管顶部与散热器连成一体。

6.根据权利要求4所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述喉管顶部螺接散热器或套接于散热器或卡接于散热器。

7.根据权利要求1或2所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述喉管包括从上到下依次相连的第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部，所述散热器的底端开设有开口朝下设置的凹槽，所述凹槽分别与第一送料通道和第二送料通道相连通，所述凹槽与第一连接部和第二连接部相匹配，所述第一连接部和第二连接部均位于凹槽内，所述第二连接部和凹槽相连，所述第四连接部与加热块相连。

8.根据权利要求7所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述第二连接部螺接凹槽或套接于凹槽或卡接于凹槽。

9.根据权利要求7所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述第一连接部的上端面和凹槽的槽底之间、第一连接部的外表面和凹槽的槽壁之间均设有间隙。

10.根据权利要求1所述一种耐高温的3D打印头，其特征在于所述有机高分子材料为聚酰亚胺。

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