CN216544726U - 打印头及打印机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种打印头及打印机，打印头包括导料管、喷嘴、加热件、喉管、隔热管以及散热器；喷嘴设于导料管的出料端，喉管套设于导料管外，加热件套设于喷嘴和喉管的一端外，隔热管套设于喉管的一端和加热件之间，散热器连接于喉管的另一端。打印机包括打印头和打印平台。通过采用上述技术方案，通过在喉管的一端和加热件之间设置隔热管，实现了加热件和喉管之间的热量阻隔，有助于减缓热量从加热件向喉管扩散的传递效率，改善了加热件的热量迅速传递至喉管进而传递至导料管导致耗材在导料管内受热软化的问题，从而减缓了耗材在导料管内受热软化导致耗材的刚性变差和喷嘴被堵塞的问题，有助于提高打印质量。

Description

打印头及打印机

技术领域

本申请属于快速成型技术领域，更具体地说，是涉及一种打印头及打印机。

背景技术

在快速成型领域中，打印流程一般为：耗材通过导料管引导至喷嘴，加热件加热喷嘴，使得引导至喷嘴的耗材处于高温熔融状态，并一层层堆叠在打印平台上，从而打印出目标模型。

为保证喷嘴内的耗材在高温下处于熔融状态，加热件需包裹住喷嘴的进料端，则导料管也相应延伸至加热件内；在打印时，由于加热件的温度较高，导料管内的耗材容易在引导至喷嘴之前就受热软化，一方面，容易使得受热软化后的耗材堵塞喷嘴，不利于耗材的挤出，另一方面，容易影响导料管内耗材的刚性，不利于耗材的回抽控制，从而影响打印质量。

传统方案中，为解决上述技术问题，通常在导料管外套设喉管，喉管分别连接散热器和加热件，这样，喉管能够将加热件的部分热量传导至散热器。然而，由于喉管直接接触加热件，使得加热件的热量能够迅速传导至喉管，进而传导至导料管，如果散热器的散热能力不足，容易使得喉管的热量传导至导料管内的耗材，从而使得耗材受热软化。

实用新型内容

本申请实施例的目的之一在于：提供一种打印头，旨在解决现有技术中，加热件的热量通过喉管迅速传导至导料管导致导料管内的耗材受热软化的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的技术方案是：

提供了一种打印头，包括导料管、喷嘴、加热件、喉管、隔热管以及散热器；所述喷嘴设于所述导料管的出料端，所述喉管套设于所述导料管外，所述加热件套设于所述喷嘴和所述喉管的一端外，所述隔热管设于所述喉管的一端和所述加热件之间，所述散热器连接于所述喉管的另一端。

在一个实施例中，所述隔热管为铁氟龙管。

在一个实施例中，所述导料管和所述喉管的一端均抵接于所述喷嘴，且所述隔热管朝向所述喷嘴的一端齐平于所述喉管或超出所述喉管。

在一个实施例中，所述喉管包括依次连接的第一管部、轴肩部以及第二管部，所述第一管部、所述轴肩部以及所述第二管部均套设于所述导料管外；所述第一管部连接于所述散热器，所述第二管部、所述隔热管以及所述加热件依次套接，所述轴肩部设于所述加热件外，且所述隔热管沿背向所述喷嘴的方向限位于所述轴肩部。

在一个实施例中，所述加热件沿轴向依次开设有同轴设置的第一安装孔和第二安装孔，所述隔热管安装于所述第一安装孔内，所述喷嘴安装于所述第二安装孔内；所述第一安装孔的孔径大于所述第二安装孔的孔径，以供所述第一安装孔和所述第二安装孔之间形成有台阶面，所述隔热管限位于所述台阶面和所述轴肩部之间。

在一个实施例中，所述喉管和所述隔热管之间、所述隔热管和所述加热件之间均形成过盈配合。

在一个实施例中，所述导料管贯穿所述散热器，且所述喉管延伸至所述散热器内。

在一个实施例中，所述导料管为铁氟龙管。

在一个实施例中，所述散热器和所述加热件间隔分布，且所述散热器和所述加热件之间连接有固定件。

本申请实施例还提供了一种打印机，包括打印平台和所述打印头，所述喷嘴用于将耗材打印至所述打印平台上。

本申请实施例提供的打印头及打印机的有益效果在于：与现有技术相比，本申请中，通过在喉管的一端和加热件之间设置隔热管，实现了加热件和喉管之间的热量阻隔，有助于减缓热量从加热件向喉管扩散的传递效率，可以理解的，在隔热管的阻隔作用下，加热件上的热量缓慢传递至喉管，然后通过喉管传递至散热器，这样，改善了加热件的热量迅速传递至喉管进而传递至导料管导致耗材在导料管内受热软化的问题，从而减缓了耗材在导料管内受热软化导致耗材的刚性变差和喷嘴被堵塞的问题，有助于提高打印质量。相应的，本实施例提供的打印机，同样具有上述打印头的能够改善加热件的热量迅速传递至喉管进而传递至导料管导致耗材在导料管内受热软化的问题的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的打印头的立体示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1提供的打印头的加热件的立体示意图；

图5为图4的剖视图。

其中，图中各附图标记：

10-导料管；20-喷嘴；30-加热件；301-第一安装孔；302-第二安装孔；303-台阶面；31-第一加热部；32-第二加热部；40-喉管；41-第一管部；42-轴肩部；43-第二管部；50-隔热管；60-散热器；70-固定件；M-耗材。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定，其中，两个以上包含两个。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以下结合具体附图及实施例进行详细说明：

请一并参阅图1及图2，本申请实施例提供的打印头包括导料管10、喷嘴20、加热件30、喉管40、隔热管50以及散热器60；喷嘴20设于导料管10的出料端，喉管40套设于导料管10外，加热件30套设于喷嘴20和喉管40的一端外，隔热管50套设于喉管40的一端和加热件30之间，散热器60连接于喉管40的另一端。可以理解的，导料管10、喷嘴20、加热件30、喉管40以及隔热管50均同轴设置。

如图2所示，导料管10、喷嘴20、加热件30、喉管40以及隔热管50的轴向为竖直方向。在具体的实施例中，加热件30套设于喷嘴20的上部，使得喷嘴20固定在加热件30上，且喷嘴20的下部从加热件30伸出外部。喷嘴20设于导料管10的出料端，为保证加热件30能够更好地加热喷嘴20内的耗材M，加热件30套住喷嘴20的进料端，也即是加热件30的上部向上超出喷嘴20的进料端，则导料管10的下部也相应延伸至加热件30内。喉管40套设于导料管10，则喉管40的下部也延伸至加热件30内，也就是说，加热件30套设于喉管40的下部；可以理解的，喉管40、隔热管50以及加热件30依次套接。喉管40的上部连接于散热器60，其中，喉管40为导热材料，并用于迅速将隔热管50的热量传到至散热器60。

需要说明的是，打印时，耗材M从导料管10逐渐进入喷嘴20，加热件30进行加热，使得进入喷嘴20的耗材M处于高温熔融状态，随即一层层地从喷嘴20挤出到打印平台上，实现3D打印工作。还需要说明的是，加热件30进行加热时，加热件30产生的热量中，其中一部分直接传递至喷嘴20，使得喷嘴20内的耗材M处于高温熔融状态，并进行打印工作；另一部分沿加热件30的径向依次传递至隔热件和喉管40，然后通过喉管40传递至散热器60实现散发，以防止该部分热量传递至导料管10而导致导料管10内的耗材M受热软化，也即是防止该部分热量使得未进入喷嘴20的耗材M受热软化。需要补充说明的是，一般情况下，如果加热件30上的热量过于迅速地传递至喉管40，会使得喉管40迅速且集中地收集加热件30上的热量，此时，散热器60难以快速地将喉管40上的这部分热量散发，这样，会导致喉管40上的这部分热量直接传递给导料管10，从而影响导料管10内的耗材M；而本实施例中，隔热件的设置，减缓了加热件30的热量向喉管40扩散的传递效率，能够有效地减缓加热件30的热量过于迅速且集中地传递至喉管40导致该部分热量难以被散热器60迅速散发而影响导料管10内耗材M的受热情况。

本申请实施例中，通过在喉管40的一端和加热件30之间设置隔热管50，实现了加热件30和喉管40之间的热量阻隔，有助于减缓热量从加热件30向喉管40扩散的传递效率，可以理解的，在隔热管50的阻隔作用下，加热件30上的热量缓慢传递至喉管40，然后通过喉管40传递至散热器60；这样，改善了加热件30的热量迅速传递至喉管40进而传递至导料管10导致耗材M在导料管10内受热软化的问题，有助于保证导料管10内的耗材M的刚性，从而有助于耗材M的回抽控制，同时还有助于减缓喷嘴20被受热膨胀后的耗材M堵塞的问题，从而有助于耗材M从喷嘴20挤出，如此，提高了打印头的打印质量。

在一个实施例中，隔热管50为铁氟龙管。需要说明的是，铁氟龙管具有较好的隔热效果，将铁氟龙管套设在喉管40和加热件30之间，有助于减缓加热件30上的热量向喉管40的传递效率，从而有助于减缓加热件30的热量影响导料管10进而导致导料管10内的耗材M受热软化的问题；当然，在其他的实施例中，隔热管50也可以采用其他的导热系数较低的材料。

在一个实施例中，请一并参阅图2及图3，导料管10和喉管40的一端均抵接于喷嘴20；并且，隔热管50朝向喷嘴20的一端齐平于喉管40，或者，隔热管50朝向喷嘴20的一端沿朝向喷嘴20的方向超出喉管40。

在具体的实施例中，喷嘴20设于导料管10的下端，且喷嘴20的上端抵接于导料管10的下端；并且，喉管40的下端也抵接于喷嘴20的上端。这样，喉管40能够有效实现导料管10和加热件30之间的隔绝，使得加热件30上的热量会通过喉管40传递至散热器60，而非直接通过导料管10。

在具体的实施例中，隔热管50朝向喷嘴20的一端为隔热管50的下端，隔热管50的下端与喉管40的下端齐平设置，如此，使得隔热管50能够更好地实现喉管40和加热件30之间的隔绝，使得隔热管50能够更好地减缓加热件30上的热量传递至喉管40的传递效率，完全避免加热件30上的热量直接传递至喉管40的情况，从而有助于进一步保证对导热管内的耗材M的受热软化问题的改善。当然，在其他的实施例中，根据实际的设计需求，还可以将隔热管50的下端向下超出喉管40的下端，这样，仍然能够保证隔热管50对喉管40和加热件30之间的隔绝作用。

在一个实施例中，请一并参阅图2及图3，喉管40包括依次连接的第一管部41、轴肩部42以及第二管部43，第一管部41、轴肩部42以及第二管部43均套设于导料管10外；可以理解的，第一管部41、轴肩部42以及第二管部43沿导料管10的轴向依次连接，且同轴设置。第一管部41连接于散热器60，第二管部43、隔热管50以及加热件30依次套接，轴肩部42设于加热件30外，且隔热管50沿背向喷嘴20的方向限位于轴肩部42；可以理解的，在喉管40的径向上，轴肩部42的外径分别大于第一管部41的外径和第二管部43的外径。

在具体的实施例中，第一管部41、轴肩部42以及第二管部43向下依次连接，且同轴设置，使得第一管部41、轴肩部42以及第二管部43均套设在导料管10外。第二管部43、隔热管50以及加热件30依次套接，使得第二管部43和隔热管50均设于加热件30内，且第二管部43和隔热管50沿加热件30的径向限位于加热件30内。其中，隔热管50背向喷嘴20的方向为向上，则轴肩部42设于加热件30的上方，且隔热管50向上限位于轴肩部42，也即是，轴肩部42限制了隔热管50向上的位移。

因此，通过采用上述技术方案，实现了隔热管50分别沿加热件30的轴向和径向限位于加热件30内，从而有助于进一步保证隔热管50对加热件30和喉管40之间的热量阻隔，以进一步改善导料管10内的耗材M受热软化的问题，并且，还能够保证打印头的稳定性和气密性。

在一个实施例中，请一并参阅图3至图5，加热件30沿轴向依次开设有同轴设置的第一安装孔301和第二安装孔302；可以理解的，第一安装孔301和第二安装孔302沿加热件30的轴向依次分布在加热件30，且同轴设置。隔热管50安装于第一安装孔301内，喷嘴20安装于第二安装孔302内；其中，隔热管50安装于第一安装孔301内，隔热管50套设于第二管部43外，且第二管部43套设于导料管10，则可以理解的，导料管10、第二管部43以及隔热管50均伸入第一安装孔301内。第一安装孔301的孔径大于第二安装孔302的孔径，以供第一安装孔301和第二安装孔302之间形成有台阶面303，隔热管50限位于台阶面303和轴肩部42之间。

通过采用上述技术方案，使得隔热管50限位于台阶面303和轴肩部42之间，可以理解的，隔热管50沿轴向限位于台阶面303和轴肩部42之间，从而实现隔热管50在轴向上的限位，进一步保证了隔热管50在第一安装孔301内的安装强度，有助于进一步保证隔热管50对加热件30和喉管40之间的热量阻隔，以进一步改善导料管10内的耗材M受热软化的问题。

在具体的实施例中，加热件30包括沿轴向依次连接的第一加热部31和第二加热部32，第一安装孔301开设于第一加热部31上，第二安装孔302开设于第二加热部32；导料管10、第二管部43、隔热管50以及第一加热部31依次套接，使得隔热管50沿径向限位于第二管部43和第一加热部31之间；台阶面303设于第二加热部32，隔热管50沿轴向限位于第二加热部32和轴肩部42之间。可以理解的，加热件30加热时，加热件30的第二加热部32加热喷嘴20，使得喷嘴20内的耗材M处于高温熔融状态，隔热管50阻隔于第一加热部31和第二管部43之间，从而实现第一加热部31的热量向第二管部43扩散的传递效率。

可选地，当隔热管50朝向喷嘴20的一端沿朝向喷嘴20的方向超出喉管40时，台阶面303向下低于喉管40朝向喷嘴20的一端。

在一个实施例中，请参阅图3，喉管40和隔热管50之间形成过盈配合，隔热管50和加热件30之间形成过盈配合。通过采用上述技术方案，保证了隔热管50在喉管40和加热件30之间的固定强度，一方面，保证隔热管50对喉管40和加热件30之间的热量阻隔效果，另一方面，保证了打印头的结构稳定性和气密性。

在一个实施例中，请一并参阅图1及图2，导料管10贯穿散热器60，且喉管40延伸至散热器60内。可以理解的，散热器60、喉管40、导料管10、隔热管50、加热件30以及喷嘴20同轴设置，散热器60套接于喉管40，使得导料管10沿轴向贯穿散热器60，这样，能够保证喉管40向散热器60传递热量的传递效率，以有效提高散热器60对喉管40和导料管10的散热效果。

其中，喉管40延伸至散热器60内，并与散热器60实现固定，在保证散热器60对喉管40的散热效果外，还保证了打印的结构稳定性。

在一个实施例中，导料管10为铁氟龙管。需要说明的是，铁氟龙管具有较好的隔热效果，能够有效地实现喉管40和耗材M之间的热量阻隔，从而减缓喉管40的热量向耗材M扩散的传递效率，以进一步改善耗材M受热软化导致喷嘴20被堵塞和耗材M的回抽控制差的问题，保证了打印头的打印质量；这样，可以理解的，在导料管10的径向上，隔热管50、喉管40以及导料管10的作用分别为隔热、导热、隔热。

还需要说明的是，铁氟龙管对于流体的阻力较小，从而具有较好的导料效果，有助于铁氟龙管内的耗材M通过喷嘴20实现打印工作。

在其他的实施例中，根据实际需求，导料管10也可以替换为其他具有较好的隔热效果和/或阻力较小的材料管。

在一个实施例中，请一并参阅图1及图2，散热器60和加热件30间隔分布，且散热器60和加热件30之间连接有固定件70。可以理解的，散热器60和加热件30沿加热件30的轴向依次分布；通过在散热器60和加热件30之间连接固定件70，实现了散热器60和加热件30之间的固定，保证了打印头的结构稳定性，使得喷嘴20具有较好的稳定性且便于喷嘴20的维护，从而提高了打印质量。

可选地，如图2和图3所示，轴肩部42向上抵接于散热器60，进一步提高打印头的稳定性。

基于上述构思，本申请实施例还提供了一种打印机，该打印机包括打印平台和打印头，喷嘴20用于将耗材M打印至打印平台上；其中，打印时，耗材M从导料管10逐渐进入喷嘴20，加热件30进行加热，使得进入喷嘴20的耗材M处于高温熔融状态，随即一层层地从喷嘴20挤出到打印平台上，实现3D打印工作。需要说明的是，本实施例中的打印头与上一实施例中的打印头相同，具体请参阅上一实施例中打印头的相关描述，此处不赘述。

通过采用上述技术方案，改善了加热件30的热量迅速传递至喉管40进而传递至导料管10导致耗材M在导料管10内受热软化的问题，从而减缓了耗材M在导料管10内受热软化导致耗材M的刚性变差和喷嘴20被堵塞的问题，有助于提高打印机的打印质量。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打印头，其特征在于，包括导料管、喷嘴、加热件、喉管、隔热管以及散热器；所述喷嘴设于所述导料管的出料端，所述喉管套设于所述导料管外，所述加热件套设于所述喷嘴和所述喉管的一端外，所述隔热管套设于所述喉管的一端和所述加热件之间，所述散热器连接于所述喉管的另一端；所述喉管、所述隔热管以及所述加热件依次套接。

2.如权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述隔热管为铁氟龙管。

3.如权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述导料管和所述喉管的一端均抵接于所述喷嘴，且所述隔热管朝向所述喷嘴的一端齐平于所述喉管或超出所述喉管。

4.如权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述喉管包括依次连接的第一管部、轴肩部以及第二管部，所述第一管部、所述轴肩部以及所述第二管部均套设于所述导料管外；所述第一管部连接于所述散热器，所述第二管部、所述隔热管以及所述加热件依次套接，所述轴肩部设于所述加热件外，且所述隔热管沿背向所述喷嘴的方向限位于所述轴肩部。

5.如权利要求4所述的打印头，其特征在于，所述加热件沿轴向依次开设有同轴设置的第一安装孔和第二安装孔，所述隔热管安装于所述第一安装孔内，所述喷嘴安装于所述第二安装孔内；所述第一安装孔的孔径大于所述第二安装孔的孔径，以供所述第一安装孔和所述第二安装孔之间形成有台阶面，所述隔热管限位于所述台阶面和所述轴肩部之间。

6.如权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述喉管和所述隔热管之间、所述隔热管和所述加热件之间均形成过盈配合。

7.如权利要求1-6任一项所述的打印头，其特征在于，所述导料管贯穿所述散热器，且所述喉管延伸至所述散热器内。

8.如权利要求1-6任一项所述的打印头，其特征在于，所述导料管为铁氟龙管。

9.如权利要求1-6任一项所述的打印头，其特征在于，所述散热器和所述加热件间隔分布，且所述散热器和所述加热件之间连接有固定件。

10.一种打印机，其特征在于，包括打印平台和如权利要求1-9任一项所述的打印头，所述喷嘴用于将耗材打印至所述打印平台上。

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