CN211279767U - 一种带断胶阀的胶嘴机构及其的3d打印机用打印机头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带断胶阀的胶嘴机构及其的3D打印机用打印机头，所述带断胶阀的胶嘴机构包括固定座、折弯流道、胶嘴，以及固定设置于所述固定座上的断胶阀，所述折弯流道包括依次连通的上流道、横流道和下流道，按胶料流向所述横流道包括依次连通的第一横流道、锥形横流道和第二横流道，所述固定座上设置有连通所述第一横流道和外界的通孔，所述断胶阀包括设置于所述通孔内、并沿所述通孔滑动的断胶轴，所述断胶轴一端设置断胶头，所述断胶轴的另一端设置气缸，所述气缸的活塞杆与所述断胶轴固定连接。本实用新型通过断胶阀将进入胶嘴的物料通道截断，避免打印机头提起后，胶嘴自行滴胶的现象及由其引起的一些列问题。

Description

一种带断胶阀的胶嘴机构及其的3D打印机用打印机头

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机，具体涉及一种带断胶阀的胶嘴机构及其的3D打印机用打印机头。

背景技术

3D打印(3DP)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3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。

采用FDM技术的3D打印机是将热塑性材料，比如蜡、ABS、尼龙等，以丝状材料进行供料，材料在打印机头内被加热至熔融状态(非熔化状态，通常是达到其软化点，使物料能够流动即可)，然后经喷嘴沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，将熔融状态的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。在打印过程中，由于材料的凝固需要时间，打印机头并不能连续工作，往往是打印机头涂覆一层后，提起，待其凝固后，再涂覆另一层，而由于FDM技术打印的物料为可塑性物料，打印机头提起时，虽然送料装置或送丝装置停止工作，但是打印机头下部的熔融物料仍然会向下流出，自行滴落出胶(可能是由于重力作用或胶嘴内没有冷的新丝进入而导致的回温膨胀作用)，从而在胶嘴下方形成拉丝，再次打印时，粘结于胶嘴或打印品上，导致打印品或打印平面的污染，使其不能按照设定轨道进行打印，严重影响了打印工作的正常进行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种带断胶阀的胶嘴机构及其的3D 打印机用打印机头。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种带断胶阀的胶嘴机构，包括固定座，设置于所述固定座内的折弯流道，固定设置于所述固定座上、并与所述折弯流道相连通的胶嘴，以及固定设置于所述固定座上的断胶阀，所述折弯流道包括依次连通的上流道、横流道和下流道，按胶料流向所述横流道包括依次连通的第一横流道和第二横流道，所述第二横流道的内径大于所述第一横流道的内径，所述固定座上设置有连通所述第一横流道和外界的通孔，所述断胶阀包括设置于所述通孔内、并沿所述通孔滑动的断胶轴，所述断胶轴一端延伸至所述第二横流道后设置断胶头，所述断胶轴的另一端穿过所述通孔并延伸出所述固定座后设置气缸，所述气缸的活塞杆与所述断胶轴固定连接。

进一步的，所述第一横流道和第二横流道之间设置有锥形横流道，所述锥形横流道的进口端小、出口端大，所述第二横流道的内径大于所述锥形横流道的出口端的内径；所述断胶头采用锥形断胶头，所述锥形断胶头的锥面与所述锥形横流道锥面相适配，

进一步的，还包括固定设置于所述固定上的送胶管，所述送胶管的送胶通道与所述上流道相连通。

进一步的，所述断胶轴与通孔的孔壁之间设置有1个或多个密封垫圈。

进一步的，所述固定座上固定设置有带有中心孔的气缸安装架，所述气缸固定设置于所述气缸安装架上。

进一步的，所述胶嘴包括上胶嘴和与所述上胶嘴固定连接的下胶嘴，所述下胶嘴为特氟龙材料制作而成的下胶嘴。

进一步的，所述固定座上开设有连通所述第二横流道和所述外界的安装孔，所述安装孔内固定设置有温度传感器；所述固定座上还设置有1个或多个加热棒。

一种3D打印机用打印机头，包括导丝连接座，固定设置于所述导丝连接座下部的如上所述的带断胶阀的胶嘴机构，所述导丝连接座上设置有送丝通道和与所述送丝通道相连通的送料通道，所述送料通道与所述带断胶阀的胶嘴机构的上流道相连通，所述带断胶阀的胶嘴机构的固定座上设置有1个或多个加热棒。

进一步的，所述固定座上开设有连通所述第二横流道和所述外界的安装孔，所述安装孔内固定设置有温度传感器。

进一步的，所述送丝通道包括1个或多个进丝口和1个出丝口。

进一步的，所述送料通道包括依次连通的上送料通道、中送料通道和下送料通道，所述下送料通道设置于所述固定座内，所述导丝连接座上与所述上送料通道和所述中送料通道相对应的位置设置有散热组件，所述散热组件包括散热风扇和若干固定设置于所述导丝连接座上的散热片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在胶嘴的上方设置断胶阀，将进入胶嘴的物料通道截断，避免打印机头提起后，熔融物料仍旧进入胶嘴导致的自行滴胶现象及由其引起的一些列问题，比如：在胶嘴下方形成拉丝，再次打印时，粘结于胶嘴或打印品上，导致打印品或打印平面的污染，使其不能按照设定轨道进行打印，严重影响了打印工作的正常进行。本实用新型通过设置折弯流道，并在折弯流道的横流道内设置断胶轴和断胶头，该断胶阀的结构设置缩短断胶节点(断胶头与锥形横流道配合密封处)与胶嘴之间的流道距离，能够使胶嘴与断胶节点尽可能的接近，从而缩短断胶节点之后的流道长度，降低了断胶节点之后流道的存胶量，从而避免了打印机头提起后，该部分胶量过多导致的熔融胶料自行滴出的现象。当3D打印机采用丝料进料时，在固定座上设置加热棒可以将丝料加热使其熔融，当本实用新型采用粒料进料时，粒料在加热装置熔融后经送胶管进入胶嘴，此时，由于送胶管较长，熔融的胶料在行进过程中逐渐冷却，当其到达胶嘴时，物料温度已经降低，影响打印质量，因此本实用新型固定座上的加热棒能够在物料进入胶嘴之前对其进行二次加热；而本实用新型折弯流道的设置，在加热段，物料能沿着横流道与断胶轴之间的间隙螺旋前进，从而延长了加热段物料的流道长度，延长了物料的在折弯流道的加热时间，从而有利于物料的快速加热，提高了物料的加热效率。本实用新型将胶嘴的出口端采用特氟龙材料制作，利用特氟龙材料不易粘粘的特性，进一步解决了胶嘴黏胶的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中带断胶阀的胶嘴机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中带断胶阀的胶嘴机构的结构示意图；

图3为本实用新型胶嘴的结构示意图；

图4为本实用新型固定座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中打印机头的结构示意图(断胶阀打开状态)；

图6为本实用新型实施例2中打印机头的的立体图；

图7为本实用新型实施例2中打印机头断胶阀闭合状态的结构示意图；

在图中1、带断胶阀的胶嘴机构，2、固定座，3、胶嘴，5、上流道，6、横流道，7、下流道，8、第一横流道，9、锥形横流道，10、第二横流道，11、通孔，12、断胶轴，13、断胶头，14、气缸，15、活塞杆，16、第三螺纹槽，17、送料通道，18、第二螺纹槽，19、第一环形凹槽，20、第二环形凹槽，21、第二密封垫圈，22、第一密封垫圈，23、气缸安装架， 24、第一螺纹槽，25、安装孔，26、送胶管，27、温度传感器，28、上胶嘴，29、下胶嘴， 30、导丝连接座，31、送丝通道，33、加热棒，34、进丝口，35、出丝口，36、上送料通道， 37、中送料通道，38、下送料通道，39、散热风扇，40、散热片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的叙述。

实施例1：

如图1、3～4所示的本实用新型一种带断胶阀的胶嘴机构的一个实施例，包括固定座2，设置于所述固定座2内的折弯流道，固定设置于所述固定座2上、并与所述折弯流道相连通的胶嘴3，以及固定设置于所述固定座2上的断胶阀，所述折弯流道包括依次连通的上流道5、横流道6和下流道7，按胶料流向所述横流道6包括依次连通的第一横流道8、锥形横流道9 和第二横流道10，所述锥形横流道9的进口端小、出口端大，所述第二横流道10的内径大于所述锥形横流道9的出口端的内径；所述固定座2上设置有连通所述第一横流道8和外界的通孔11，所述断胶阀包括设置于所述通孔11内、并沿所述通孔11滑动的断胶轴12，所述断胶轴12一端延伸至所述第二横流道10后设置断胶头13，所述断胶头13的锥面与所述锥形横流道9锥面相适配，所述断胶轴12的另一端穿过所述通孔11并延伸出所述固定座2后设置气缸14，所述气缸14的活塞杆15与所述断胶轴12通过螺纹固定连接。

进一步的，所述上流道5与所述第一横流道8相连通；所述下流道7与所述第二横流道 10相连通。

进一步的，所述固定座2上在所述下流道7的下方设置有第三螺纹槽16，所述胶嘴3的上部设置于所述第三螺纹槽16内、并与所述第三螺纹槽16螺纹连接。

进一步的，还包括固定设置于所述固定座2上的送胶管26，所述送胶管的送胶通道与所述上流道5相连通。进一步的，所述固定座2上在所述上流道5的上方设置有第二螺纹槽18，所述送料通道17的下部设置于所述第二螺纹槽18内、并与所述第二螺纹槽18螺纹连接。

进一步的，所述断胶轴12与通孔11的孔壁之间设置有1个或多个密封垫圈。进一步的，所述密封垫圈为2个，分别为第一密封垫圈22和第二密封垫圈21；所述通孔11的孔壁上开设有相连通的第一环形凹槽19，第二环形凹槽20，所述第二环形凹槽20的孔径大于所述第一环形凹槽19的孔径，所述第二环形凹槽20内设置有截面为L形的第二密封垫圈21，所述第二密封垫圈21的竖部与第二环形凹槽20内靠近第一环形凹槽19端的侧壁相抵接，所述第二密封垫圈21的横部与所述第二环形凹槽20的环形侧壁相抵接；所述第一环形凹槽19内设置有截面为圆形的第一密封垫圈22。

进一步的，所述固定座2上固定设置有带有中心孔的气缸安装架23，所述气缸14固定设置于所述气缸安装架23上。所述通孔11孔壁上远离所述第二横流道10的一端开设有第一螺纹槽24，所述气缸安装架23的一端设置于所述第一螺纹槽24内、并与所述第一螺纹槽24 螺纹连接，所述气缸安装架23的另一端与气缸14缸身通过若干螺栓连接。

进一步的，所述固定座2上开设有连通所述第二横流道10和所述外界的安装孔25，所述安装孔25内固定设置温度传感器27。装配断胶阀时，所述安装孔25为断胶轴12的装配通道。

进一步的，所述固定座2上还需设置有1个或多个加热棒33。

本实施例中的带断胶阀的胶嘴机构可以应用于采用粒料为打印料的打印机头(该打印机头物料通常为先在料仓熔融，再依靠输送装置将熔融的胶料输送至胶嘴3进行打印)，当3D 打印机采用粒料进料时，粒料在加热装置熔融后经送胶管进入胶嘴3，此时，由于送胶管26 较长，熔融的胶料在行进过程中逐渐冷却，当其到达胶嘴3时，物料温度已经降低，无法完成打印或影响打印质量，因此，本实施例在固定座2上的加热棒33能够在物料进入胶嘴3之前对其进行二次加热；使胶料升温至合适的温度后再进入胶嘴3，进行打印工作；由于粒料进料的胶道流量较大，打印机头提起后，胶嘴仍旧会持续不断的出胶，本实施例通过在胶嘴 3的上方设置断胶阀，将进入胶嘴3的物料通道截断，避免打印机头提起后，熔融物料仍旧进入胶嘴3出胶导致的打印故障。

进一步的，所述胶嘴3包括上胶嘴28和与所述上胶嘴28固定连接的下胶嘴29，所述下胶嘴29为特氟龙材料制作而成的下胶嘴29。

实施例2：

如图2～7所示的本实用新型一种3D打印机用打印机头的一个实施例，包括导丝连接座 30，固定设置于所述导丝连接座30的下部的带断胶阀的胶嘴机构1；所述导丝连接座30上设置有送丝通道31和与所述送丝通道31相连通的送料通道17；所述带断胶阀的胶嘴机构1 包括固定座2，设置于所述固定座2内的折弯流道，固定设置于所述固定座2上、并与所述折弯流道相连通的胶嘴3，以及固定设置于所述固定座2上的断胶阀，所述折弯流道包括依次连通的上流道5、横流道6和下流道7，按胶料流向所述横流道6包括依次连通的第一横流道8、锥形横流道9和第二横流道10，所述锥形横流道9的进口端小、出口端大，所述第二横流道10的内径大于所述锥形横流道9的出口端的内径；所述固定座2上设置有连通所述第一横流道8和外界的通孔11，所述断胶阀包括设置于所述通孔11内、并沿所述通孔11滑动的断胶轴12，所述断胶轴12一端延伸至所述第二横流道10后设置断胶头13，所述断胶头 13的锥面与所述锥形横流道9锥面相适配，所述断胶轴12的另一端穿过所述通孔11并延伸出所述固定座2后设置气缸14，所述气缸14的活塞杆15与所述断胶轴12通过螺纹固定连接；所述送料通道17与所述带断胶阀的胶嘴机构1的上流道5相连通，所述带断胶阀的胶嘴机构1的固定座2上设置有1个或多个加热棒33。本实施例为丝料进料的打印机头，当3D 打印机采用丝料进料时，在固定座2上设置加热棒33可以将丝料加热使其熔融；本实施例中折弯流道的设置，在加热段，物料能沿着横流道与断胶轴之间的间隙螺旋前进，从而延长了加热段物料的流道长度，延长了物料的在折弯流道的加热时间，从而有利于物料的快速加热，提高了物料的加热效率，当打印机头提起后，通过设置的断胶阀，将进入胶嘴的物料通道截断，避免打印机头提起后，熔融物料仍旧进入胶嘴导致的自行滴胶现象及由其引起的一些列问题

进一步的，所述上流道5与所述第一横流道8相连通；所述下流道7与所述第二横流道 10相连通。

进一步的，所述固定座2上在所述下流道7的下方设置有第三螺纹槽16，所述胶嘴3的上部设置于所述第三螺纹槽16内、并与所述第三螺纹槽16螺纹连接。

进一步的，所述固定座2上在所述上流道5的上方设置有第二螺纹槽18，所述送料通道 17的下部设置于所述第二螺纹槽18内、并与所述第二螺纹槽18螺纹连接。

进一步的，所述断胶轴12与通孔11的孔壁之间设置有1个或多个密封垫圈。进一步的，所述密封垫圈为2个，分别为第一密封垫圈22和第二密封垫圈21；所述通孔11的孔壁上开设有相连通的第一环形凹槽19，第二环形凹槽20，所述第二环形凹槽20的孔径大于所述第一环形凹槽19的孔径，所述第二环形凹槽20内设置有截面为L形的第二密封垫圈21，所述第二密封垫圈21的竖部与第二环形凹槽20内靠近第一环形凹槽19端的侧壁相抵接，所述第二密封垫圈21的横部与所述第二环形凹槽20的环形侧壁相抵接；所述第一环形凹槽19内设置有截面为圆形的第一密封垫圈22。

进一步的，所述固定座2上固定设置有带有中心孔的气缸安装架23，所述气缸14固定设置于所述气缸安装架23上。所述通孔11孔壁上远离所述第二横流道10的一端开设有第一螺纹槽24，所述气缸安装架23的一端设置于所述第一螺纹槽24内、并与所述第一螺纹槽24 螺纹连接，所述气缸安装架23的另一端与气缸14缸身通过若干螺栓连接。

进一步的，所述固定座2上开设有连通所述第二横流道10和所述外界的安装孔25，所述安装孔25内通过螺纹设置有温度传感器27。

进一步的，所述送丝通道31包括1个或多个进丝口34和1个出丝口35。

进一步的，所述送料通道17包括依次连通的上送料通道36、中送料通道37和下送料通道38，所述下送料通道38设置于所述固定座2内，所述导丝连接座30上与所述上送料通道 36和所述中送料通道37相对应的位置设置有散热组件，所述散热组件包括散热风扇39和若干固定设置于所述导丝连接座30上的散热片40。本实用新型散热组件的设置能够避免丝料在进入固定座2之前提前熔融，导致的无法送丝的问题。

进一步的，所述上送料通道36为倒锥形，所述上送料通道36与所述出丝口35相连通，所述下送料通道38与所述上流道5相连通。

进一步的，所述胶嘴3包括上胶嘴28和与所述上胶嘴28固定连接的下胶嘴29，所述下胶嘴29为特氟龙材料制作而成的下胶嘴29。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，包括固定座(2)，设置于所述固定座(2)内的折弯流道，固定设置于所述固定座(2)上、并与所述折弯流道相连通的胶嘴(3)，以及固定设置于所述固定座(2)上的断胶阀；

所述折弯流道包括依次连通的上流道(5)、横流道(6)和下流道(7)，按胶料流向所述横流道(6)包括依次连通的第一横流道(8)和第二横流道(10)，所述第二横流道(10)的内径大于所述第一横流道(8)的内径，所述固定座(2)上设置有连通所述第一横流道(8)和外界的通孔(11)，所述断胶阀包括设置于所述通孔(11)内、并沿所述通孔(11)滑动的断胶轴(12)，所述断胶轴(12)一端延伸至所述第二横流道(10)后设置断胶头(13)，所述断胶轴(12)的另一端穿过所述通孔(11)并延伸出所述固定座(2)后设置气缸(14)，所述气缸(14)的活塞杆(15)与所述断胶轴(12)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，所述第一横流道(8)和第二横流道(10)之间设置有锥形横流道(9)，所述锥形横流道(9)的进口端小、出口端大，所述第二横流道(10)的内径大于所述锥形横流道(9)的出口端的内径；所述断胶头(13)采用锥形断胶头，所述锥形断胶头的锥面与所述锥形横流道(9)锥面相适配。

3.根据权利要求1所述的一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，还包括固定设置于所述固定座(2)上的送胶管(26)，所述送胶管(26)的送胶通道与所述上流道(5)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，所述断胶轴(12)与所述通孔(11)的孔壁之间设置有1个或多个密封垫圈；所述固定座(2)上固定设置有带有中心孔的气缸安装架(23)，所述气缸(14)固定设置于所述气缸安装架(23)上。

5.根据权利要求1所述的一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，所述胶嘴(3)包括上胶嘴(28)和与所述上胶嘴(28)固定连接的下胶嘴(29)，所述下胶嘴(29)为特氟龙材料制作而成的下胶嘴(29)。

6.根据权利要求1所述的一种带断胶阀的胶嘴机构，其特征在于，所述固定座(2)上开设有连通所述第二横流道(10)和所述外界的安装孔(25)，所述安装孔(25)内固定设置有温度传感器(27)，所述固定座(2)上还设置有1个或多个加热棒(33)。

7.一种包含权利要求1～2、4～5任一项所述带断胶阀的胶嘴机构的3D打印机用打印机头，其特征在于，包括导丝连接座(30)，固定设置于所述导丝连接座(30)下部的如权利要求1～2、4～5任一项所述的带断胶阀的胶嘴机构(1)，所述导丝连接座(30)上设置有送丝通道(31)和与所述送丝通道(31)相连通的送料通道(17)，所述送料通道(17)与所述带断胶阀的胶嘴机构(1)的上流道(5)相连通，所述带断胶阀的胶嘴机构(1)的固定座(2) 上设置有1个或多个加热棒(33)。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机用打印机头，其特征在于，所述固定座(2)上开设有连通所述第二横流道(10)和所述外界的安装孔(25)，所述安装孔(25)内固定设置有温度传感器(27)。

9.根据权利要求7所述的一种3D打印机用打印机头，其特征在于，所述送丝通道(31)包括1个或多个进丝口(34)和1个出丝口(35)。

10.根据权利要求7所述的一种3D打印机用打印机头，其特征在于，所述送料通道(17)包括依次连通的上送料通道(36)、中送料通道(37)和下送料通道(38)，所述下送料通道(38)设置于所述固定座(2)内，所述导丝连接座(30)上与所述上送料通道(36)和所述中送料通道(37)相对应的位置设置有散热组件，所述散热组件包括散热风扇(39)和若干固定设置于所述导丝连接座(30)上的散热片(40)。

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