CN218256818U - 一种高效节能型3d打印机热头冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，属于3D打印机技术领域，针对了现有的冷却散热结构散热强度不可调节，使用不便的问题，包括喉管和支架，喉管的底端固定有喷嘴，喷嘴的外侧壁上固定套设有电热块，喉管的外侧壁上贴合固定有螺旋冷却管，螺旋冷却管的顶端和底端分别固定有顶部接头和底部接头；本实用新型中冷却水通过输水管a输送到螺旋冷却管内部进行螺旋流动，并通过底端底部接头上的流通孔b流出，螺旋冷却管内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管侧壁上的热量，对喉管和喉管内部进行充分冷却，散热效率高。

Description

一种高效节能型3D打印机热头冷却装置

技术领域

本实用新型属于3D打印机技术领域，具体涉及一种高效节能型3D打印机热头冷却装置。

背景技术

熔融挤出式3D打印机是一种将熔点的PLA或熔点的ABS线材加热至熔融态，并通过进料齿的挤压，通过喷头挤出，按一定形状堆叠形成打印件的装置。通常为保持线材原料能够快速被熔化，通常需要将喷头处通过铝加热块加热至高温，因为热头与喉管是连在一起，喷头的热量会通过喉管传导到远端，致使线材原料过早熔化。

打印料从喷头挤出时还带有一定的热量，维持半熔融状态，当3D打印机通过支撑架起为悬空结构时，熔融状态的挤出料会因为重力作用而塌陷，使打印的悬空面呈起伏而非平面状态，故当打印料从喷头挤出后需要通过冷却散热结构进行立即冷却，但现有的冷却散热结构散热强度不可调节，使用不便。

因此，需要一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，解决现有的冷却散热结构散热强度不可调节，使用不便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，包括喉管和支架，所述喉管的底端固定有喷嘴，所述喷嘴的外侧壁上固定套设有电热块，所述喉管的外侧壁上贴合固定有螺旋冷却管，所述螺旋冷却管的顶端和底端分别固定有顶部接头和底部接头，所述顶部接头内贯穿开设有与螺旋冷却管内部连通的流通孔a，所述底部接头内贯穿开设有与螺旋冷却管内部连通的流通孔b，所述流通孔a内连通有输水管a，所述支架上固定有水箱，所述水箱的底部与输水管a远离流通孔a的一端连通。

方案中需要说明的是，所述顶部接头的底端固定有连接板b，所述连接板b上开设有螺钉孔a。

进一步值得说明的是，所述流通孔a和流通孔b均设置有两个，所述螺旋冷却管内开设有两个螺旋流通腔，两个所述流通孔a和流通孔b分别与两个螺旋流通腔连通，所述输水管a远离水箱的一端连通有两个输水管b，两个所述输水管b分别与两个流通孔a连通，两个所述流通孔b内共同连通有排水管。

更进一步需要说明的是，所述顶部接头的顶端螺纹连接有封堵螺栓，所述封堵螺栓设置有两个且竖向贯穿流通孔a。

作为一种优选的实施方式，所述底部接头的底端固定有连接板a，所述连接板a上开设有螺钉孔b。

作为一种优选的实施方式，所述螺旋冷却管的截面呈矩形，所述螺旋流通腔的截面也呈矩形。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，至少包括如下有益效果：

(1)冷却水通过输水管a输送到螺旋冷却管内部进行螺旋流动，并通过底端底部接头上的流通孔b流出，螺旋冷却管内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管侧壁上的热量，对喉管和喉管内部进行充分冷却，散热效率高，避免热熔的塑料从喉管内的间隙倒流回去，造成堵头的问题。

(2)当3D打印机短时间工作时，冷却水在单个螺旋流通腔内螺旋流通，对喉管进行散热，当3D打印机长时间工作时，冷却水在两个螺旋流通腔内同时螺旋流通，对喉管进行散热，散热强度可调节，实用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的螺旋冷却管局部结构示意图；

图3为本实用新型的螺旋流通腔局部结构示意图；

图4为图1中A处放大结构示意图；

图5为图1中B处放大结构示意图；

图6为图2中C处放大结构示意图；

图7为图3中D处放大结构示意图。

图中：1、螺旋冷却管；2、喉管；3、喷嘴；4、电热块；5、水箱；6、支架；7、输水管a；8、底部接头；9、连接板a；10、顶部接头；11、封堵螺栓；12、流通孔a；13、连接板b；14、螺钉孔a；15、螺钉孔b；16、流通孔b；17、螺旋流通腔；18、输水管b；19、排水管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的描述。

为了使得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的附图，对本实用新型实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本实用新型的构思前提下对本实用新型的方法简单改进都属于本实用新型要求保护的范围。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，包括喉管2和支架6，喉管2的底端固定有喷嘴3，喷嘴3的外侧壁上固定套设有电热块4，喉管2的外侧壁上贴合固定有螺旋冷却管1，螺旋冷却管1的顶端和底端分别固定有顶部接头10和底部接头8，顶部接头10内贯穿开设有与螺旋冷却管1内部连通的流通孔a12，底部接头8内贯穿开设有与螺旋冷却管1内部连通的流通孔b16，流通孔a12内连通有输水管a7，支架6上固定有水箱5，水箱5的底部与输水管a7远离流通孔a12的一端连通；3D打印机工作时，电热块4先连接外部电源供电，电热块4套接于喷嘴螺旋冷却管1的外壁上，通电后，电热块4可加热并熔化喷嘴3内部的原料，液态的原料通过喷嘴3被挤出，喉管2连通着喷嘴3，是输送原料的通道，向水箱5内倒入冷却水，冷却水通过输水管a7输送到螺旋冷却管1内部进行螺旋流动，并通过底端底部接头8上的流通孔b16流出，螺旋冷却管1内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管2侧壁上的热量，对喉管2和喉管2内部进行充分冷却，散热效率高，避免热熔的塑料从喉管内的间隙倒流回去，造成堵头的问题。

进一步地如图3、图5、图6和图7所示，值得具体说明的是，流通孔a12和流通孔b16均设置有两个，螺旋冷却管1内开设有两个螺旋流通腔17，两个流通孔a12和流通孔b16分别与两个螺旋流通腔17连通，输水管a7远离水箱5的一端连通有两个输水管b18，两个输水管b18分别与两个流通孔a12连通，两个流通孔b16内共同连通有排水管19；具体工作时，当3D打印机短时间工作时，冷却水在单个螺旋流通腔17内螺旋流通，对喉管2进行散热，当3D打印机长时间工作时，冷却水在两个螺旋流通腔17内同时螺旋流通，对喉管2进行散热，散热强度可调节，实用性较强。

进一步地如图6所示，值得具体说明的是，顶部接头10的顶端螺纹连接有封堵螺栓11，封堵螺栓11设置有两个且竖向贯穿流通孔a12；具体工作时，通过旋入或者旋出封堵螺栓11对流通孔a12进行封堵和开通，实现单个螺旋流通腔17流通冷却水和两个输水管a7同时流通冷却水的调节。

本方案具备以下工作过程：3D打印机工作时，电热块4先连接外部电源供电，电热块4套接于喷嘴螺旋冷却管1的外壁上，通电后，喉管2连通着喷嘴3，是输送原料的通道，电热块4可加热并熔化喷嘴3内部的原料，液态的原料通过喷嘴3被挤出，向水箱5内倒入冷却水，冷却水通过输水管a7输送到螺旋冷却管1内部进行螺旋流动，并通过底端底部接头8上的流通孔b16流出，螺旋冷却管1内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管2侧壁上的热量，对喉管2和喉管2内部进行充分冷却，通过旋入或者旋出封堵螺栓11对流通孔a12进行封堵和开通，实现单个螺旋流通腔17流通冷却水和两个输水管a7同时流通冷却水的调节，当3D打印机短时间工作时，冷却水在单个螺旋流通腔17内螺旋流通，对喉管2进行散热，当3D打印机长时间工作时，冷却水在两个螺旋流通腔17内同时螺旋流通，对喉管2进行散热。

根据上述工作过程可知：螺旋冷却管1内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管2侧壁上的热量，对喉管2和喉管2内部进行充分冷却，散热效率高，避免热熔的塑料从喉管内的间隙倒流回去，造成堵头的问题，单个螺旋流通腔17流通冷却水和两个输水管a7同时流通冷却水的调节。

进一步地如图6所示，值得具体说明的是，顶部接头10的底端固定有连接板b13，连接板b13上开设有螺钉孔a14；具体工作时，通过在螺钉孔a14内安装螺钉对顶部接头10进行固定，从而对螺旋冷却管1的顶端固定到喉管2的外侧壁上。

进一步地如图5所示，值得具体说明的是，底部接头8的底端固定有连接板a9，连接板a9上开设有螺钉孔b15；具体工作时，通过在螺钉孔b15内安装螺钉对底部接头8进行固定，从而对螺旋冷却管1的底端固定到喉管2的外侧壁上。

进一步地如图7所示，值得具体说明的是，螺旋冷却管1的截面呈矩形，螺旋流通腔17的截面也呈矩形；具体工作时，设置为矩形的螺旋冷却管1和螺旋流通腔17有效增大和喉管2的接触面积，提高散热效率。

综上：螺旋冷却管1内的冷却水在螺旋流动时吸收并带走喉管2侧壁上的热量，对喉管2和喉管2内部进行充分冷却，散热效率高，避免热熔的塑料从喉管内的间隙倒流回去，造成堵头的问题，单个螺旋流通腔17流通冷却水和两个输水管a7同时流通冷却水的调节，通过在螺钉孔b15内安装螺钉对底部接头8进行固定，从而对螺旋冷却管1的底端固定到喉管2的外侧壁上，设置为矩形的螺旋冷却管1和螺旋流通腔17有效增大和喉管2的接触面积，提高散热效率。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

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)

1.一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，包括喉管(2)和支架(6)，其特征在于，所述喉管(2)的底端固定有喷嘴(3)，所述喷嘴(3)的外侧壁上固定套设有电热块(4)，所述喉管(2)的外侧壁上贴合固定有螺旋冷却管(1)，所述螺旋冷却管(1)的顶端和底端分别固定有顶部接头(10)和底部接头(8)，所述顶部接头(10)内贯穿开设有与螺旋冷却管(1)内部连通的流通孔a(12)，所述底部接头(8)内贯穿开设有与螺旋冷却管(1)内部连通的流通孔b(16)，所述流通孔a(12)内连通有输水管a(7)，所述支架(6)上固定有水箱(5)，所述水箱(5)的底部与输水管a(7)远离流通孔a(12)的一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，其特征在于，所述顶部接头(10)的底端固定有连接板b(13)，所述连接板b(13)上开设有螺钉孔a(14)。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，其特征在于，所述流通孔a(12)和流通孔b(16)均设置有两个，所述螺旋冷却管(1)内开设有两个螺旋流通腔(17)，两个所述流通孔a(12)和流通孔b(16)分别与两个螺旋流通腔(17)连通，所述输水管a(7)远离水箱(5)的一端连通有两个输水管b(18)，两个所述输水管b(18)分别与两个流通孔a(12)连通，两个所述流通孔b(16)内共同连通有排水管(19)。

4.根据权利要求2所述的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，其特征在于，所述顶部接头(10)的顶端螺纹连接有封堵螺栓(11)，所述封堵螺栓(11)设置有两个且竖向贯穿流通孔a(12)。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，其特征在于，所述底部接头(8)的底端固定有连接板a(9)，所述连接板a(9)上开设有螺钉孔b(15)。

6.根据权利要求3所述的一种高效节能型3D打印机热头冷却装置，其特征在于，所述螺旋冷却管(1)的截面呈矩形，所述螺旋流通腔(17)的截面也呈矩形。

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