CN219583540U - 一种3d打印丝材成型喷嘴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印丝材成型喷嘴结构，包括依次连接的管状的入口段、过渡段、中间段和出口段，入口段用于供塑料原料进入以及进行预加热，过渡段的外壁设置有加热器，用于对经过入口段进入过渡段的塑料原料加热到指定温度，中间段的横向尺寸从与过渡段的连接端到与出口段的连接端逐渐减小，用于将经过过渡段对塑料原料加热形成的熔融塑料的横向尺寸缩小后，经过出口段输出3D打印丝料。采用入口段、过渡段、中间段和出口段组成四段式喷组结构，可以针对不同材质及不同型号的塑料，将加热使喷嘴到达一定温度，将塑料瓶材通过设计过后的喷嘴，熔融重塑，根据设计的喷嘴结构尺寸，可以将塑料瓶材料转化为标准的3D打印丝材，用于3D打印，降低3D打印成本。

Description

一种3D打印丝材成型喷嘴结构

技术领域

本实用新型涉及3D打印材料技术领域，涉及一种3D打印丝材成型喷嘴结构。

背景技术

目前，现有的3D打印喷嘴主要作为3D打印机的挤出头，是将丝材打印成产品。因此，如何提高3D打印丝材成型质量，并降低丝材成型挤出喷嘴的使用成本是促进3D打印发展的重要要素之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种3D打印丝材成型喷嘴结构，实现将废旧塑料瓶制作为3D打印丝材，降低3D打印成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种3D打印丝材成型喷嘴结构，包括依次连接的管状的入口段、过渡段、中间段和出口段，所述入口段用于供塑料原料进入以及进行预加热，所述过渡段的外壁设置有加热器，用于对经过所述入口段进入所述过渡段的所述塑料原料加热到指定温度，所述中间段的横向尺寸从与所述过渡段的连接端到与所述出口段的连接端逐渐减小，用于将经过所述过渡段对所述塑料原料加热形成的熔融塑料的横向尺寸缩小后，经过所述出口段输出3D打印丝料。

其中，所述入口段、所述过渡段、所述中间段和所述出口段的中心轴线在同一直线上。

其中，所述入口段为入口渐扩段，所述入口渐扩段的横向尺寸从进料口到与所述过渡段连接口之间递减。

其中，所述入口渐扩段的最大直径为分别为5mm-15mm。

其中，所述入口渐扩段的长度为5mm-8mm。

其中，还包括设置在所述过渡段外壁的螺纹结构，所述过渡段与所述加热器通过所述螺纹结构连接。

其中，所述中间段为曲线型中间段或平滑渐缩型中间段。

其中，所述入口段、所述过渡段、所述中间段和所述出口段为铜入口段、铜过渡段、铜中间段和铜出口段，或者铝入口段、铝过渡段、铝中间段和铝出口段。

其中，所述中间段和所述出口段为分体式前端结构或一体式前端结构。

其中，所述入口段、所述中间段通过所述螺纹结构与所述过渡段连接。

相比于现有技术介绍内容，上述3D打印丝材成型喷嘴结构具有以下优点：

所述3D打印丝材成型喷嘴结构，采用入口段、过渡段、中间段和出口段组成四段式喷组结构，可以针对不同材质及不同型号的塑料，将加热使喷嘴到达一定温度，将塑料瓶材通过设计过后的喷嘴，熔融重塑，根据设计的喷嘴结构尺寸，可以将塑料瓶材料转化为标准的3D打印丝材，用于3D打印，降低3D打印成本。

附图说明

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

图1为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第三实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第四实施例的结构示意图；

图5为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第五实施例的结构示意图；

图6为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第六实施例的结构示意图；

其中，入口段-10、过渡段-20、中间段-30，出口段-40，螺纹结构-50。

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1-6，图1为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第二实施例的结构示意图；图3为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第三实施例的结构示意图；图4为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第四实施例的结构示意图；图5为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第五实施例的结构示意图；图6为本实用新型提供的3D打印丝材成型喷嘴结构的第六实施例的结构示意图。

其中，上述的图1为一体式喷嘴(平滑渐缩中间段)整体结构示意图；

图2为一体式喷嘴(平滑渐缩中间段)内部结构示意图；图3为一体式喷嘴(曲线型中间段)整体结构示意图；图4为一体式喷嘴(曲线型中间段)内部结构示意图；图5为分装式喷嘴(平滑渐缩中间段)整体结构示意图；图6为分装式喷嘴二(曲线型中间段)整体结构示意图。

本实用新型的一个具体实施方式中，所述3D打印丝材成型喷嘴结构，包括依次连接的管状的入口段10、过渡段20、中间段30和出口段40，所述入口段10用于供塑料原料进入以及进行预加热，所述过渡段20的外壁设置有加热器，用于对经过所述入口段10进入所述过渡段20的所述塑料原料加热到指定温度，所述中间段30的横向尺寸从与所述过渡段20的连接端到与所述出口段40的连接端逐渐减小，用于将经过所述过渡段20对所述塑料原料加热形成的熔融塑料的横向尺寸缩小后，经过所述出口段40输出3D打印丝料。

采用入口段10、过渡段20、中间段30和出口段40组成四段式喷组结构，可以针对不同材质及不同型号的塑料，将加热使喷嘴到达一定温度，将塑料瓶材通过设计过后的喷嘴，熔融重塑，根据设计的喷嘴结构尺寸，可以将塑料瓶材料转化为标准的3D打印丝材，用于3D打印，降低3D打印成本。

更进一步，为了规范安装以及降低成品的物料成本，在一个实施例中，所述入口段10、所述过渡段20、所述中间段30和所述出口段40的中心轴线在同一直线上。

本申请中采用入口段10、过渡段20、中间段30和出口段40连接，然后对于塑料物料进行处理。

而为了提高对于不同材质以及型号的塑料进行处理，在一个实施例中，所述入口段10为入口渐扩段，所述入口渐扩段的横向尺寸从进料口到与所述过渡段20连接口之间依次递减。

通过将入口渐扩段的横向尺寸从进料口到与所述过渡段20连接口之间递减，可以采用比加热段对应的过渡段20的更大尺寸塑料进行处理，同时由于在入口渐扩段进行预热处理，一方面使得塑料原料的整体尺寸软化变小，提高物料的进入效率，另一方面使得在后续进入过渡段20的初始温度较高，使得可以在加热器加热功率不变的情况下，可以提高将塑料变为熔融状态的时长变短，提高对于塑料的处理效率。

本申请对于入口渐扩段的尺寸、形状等不做限定。

一个实施例中，所述入口渐扩段的最大直径为分别为5mm-15mm，所述入口渐扩段的长度为5mm-8mm。

本申请中采用过渡段20设置加热器的方式对过渡段20进行加热，对于加热器件的安装方式不做限定，在第一个实施例中，所述3D打印丝材成型喷嘴结构还包括设置在所述过渡段20外壁的螺纹结构50，所述过渡段20与所述加热器通过所述螺纹结构50连接。

通过设置螺纹结构50，使得所述过渡段20与所述加热器通过所述纹结构连接，可以加热器与加热段可以充分接触，保证热量的充分次传递，保证各处的温度一致，保证处于熔融状态下的塑料的温度差别最小，提高最后输出的3D打印材料的质量。

本申请对于螺纹结构50的具体尺寸以形状不做限定，如采用单线右旋梯形螺纹。

而在完成熔融处理之后，由于根据常识可知，出口段40的尺寸小于过渡段20尺寸，使得无法直接进行输出，或者输出后的产品质量合格率降低，因此，需要中间段30将过渡段20的大尺寸变为出口段40的小尺寸，本申请对于中间段30的尺寸以及形状不做限定，所述中间段30为曲线型中间段30或平滑渐缩型中间段30，或者其它形状的中间段30。

本申请对于整个喷嘴结构的材质不做限定，所述入口段10、所述过渡段20、所述中间段30和所述出口段40为铜入口段10、铜过渡段20、铜中间段30和铜出口段40，或者铝入口段10、铝过渡段20、铝中间段30和铝出口段40，或者其它结构的喷嘴结构。

本申请中的所述中间段30和所述出口段40的结构等不做限定，所述中间段30和所述出口段40为分体式前端结构或一体式前端结构。

本申请对于入口段10、所述中间段30等的连接方式不做限定，一个实施例中，所述入口段10、所述中间段30通过所述螺纹结构50与所述过渡段20连接。

一个实施例中，一体式喷嘴全长25mm由四段式构成，分别由入口渐扩段、加热过渡段20、中间段30以及出口段40组成，入口渐扩段的作用是使塑料材料进行预加热，将材料缓慢通过入口渐扩段，使其受热且可以控制进入喷嘴塑料带的宽度，针对不同材质以及不同型号的塑料设计了直径分别为5，6，8，9，10,12,15mm七种规格且长度为5mm的入口渐扩段。

丝材通过入口渐扩段进入了加热过渡段20，加热过渡段20内部的长度为11mm，作用是使经过入口渐扩段的丝材进行充分受热，达到指定温度。加热过渡段20的外部有长度为8mm的M6螺纹结构50，采用单线右旋梯形螺纹，用于后期与加热块进行装配。在加热过渡段20之后则是中间段30，将入口段10大直径通过熔融的方式重塑为小径，中间段30内部有两种结构设计形式，一种设计形式为平滑渐缩中间段30是由加热过渡段20大端直径平滑减缩过渡至出口小端直径，另一种设计形式的曲线型中间段30由加热过渡段20大端直径曲线过渡至出口小端直径。中间段30内部通道长度为6mm，它作用是连接加热过渡段20与出口段40，中间段30的主要作用是使塑料材料熔融重塑，整个内壁光滑无毛刺，粘度系数小丝材流动阻力小，出丝更为流畅。出口段40设置为两种规格，分别为最小孔径1.75mm和3.8mm，出口段40长度为3mm。塑料瓶材料经过整个喷嘴的加热成型，最终可以转化得到能够用于直接使用3d打印丝材。

分装式喷嘴分为两个部分，分别由前端喷嘴结构与后端渐扩段所组成。两个部分分别通过螺纹装配在加热器(一般采用加热块)两端，在加热器块内部接触形成加热过渡段20，此喷嘴的优点在于使用时只需要根据不同材质以及不同型号的塑料更换前端喷嘴结构与后端渐扩段，针对此我们又设计了多种前端喷嘴结构与后端渐扩段的直径尺寸，可以达到任意组合按照实际的塑料种类进行不同型号丝材的生产。前端喷嘴包括出口段40和中间段30，出口段40设置为两种规格，分别为最小孔径1.75mm和3.8mm，出口段40长度为3mm。中间段30内部通道长度为6mm，它作用是连接加热过渡段20与出口段40，中间段30的主要作用是使塑料材料熔融重塑，整个内壁光滑无毛刺，粘度系数小丝材流动阻力小，出丝更为流畅。

中间段30内部有两种结构设计形式，设计形式一平滑渐缩中间段30是由加热过渡段20大端直径平滑减缩过渡至出口小端直径，设计形式二的曲线型中间段30由加热过渡段20大端直径曲线过渡至出口小端直径。后端渐扩段的作用是使塑料材料进行预加热，将材料缓慢通过后端渐扩段，使其受热且可以控制进入喷嘴塑料带的宽度，针对不同材质以及不同型号的塑料设计了直径分别为5，6，8，9，10，12,15mm七种规格且长度为5mm的后端渐扩段。分装式喷嘴可以根据具体丝材的大小进行前后端大小结构的调整，前后端通过螺纹在加热器内进行装配，并在加热块内部形成加热过渡通路。

综上所述，本申请实施例提供的所述3D打印丝材成型喷嘴结构，采用入口段、过渡段、中间段和出口段组成四段式喷组结构，可以针对不同材质及不同型号的塑料，将加热使喷嘴到达一定温度，将塑料瓶材通过设计过后的喷嘴，熔融重塑，根据设计的喷嘴结构尺寸，可以将塑料瓶材料转化为标准的3D打印丝材，用于3D打印，降低3D打印成本。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，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。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，包括依次连接的管状的入口段、过渡段、中间段和出口段，所述入口段用于供塑料原料进入以及进行预加热，所述过渡段的外壁设置有加热器，用于对经过所述入口段进入所述过渡段的所述塑料原料加热到指定温度，所述中间段的横向尺寸从与所述过渡段的连接端到与所述出口段的连接端逐渐减小，用于将经过所述过渡段对所述塑料原料加热形成的熔融塑料的横向尺寸缩小后，经过所述出口段输出3D打印丝料。

2.如权利要求1所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口段、所述过渡段、所述中间段和所述出口段的中心轴线在同一直线上。

3.如权利要求2所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口段为入口渐扩段，所述入口渐扩段的横向尺寸从进料口到与所述过渡段连接口之间递减。

4.如权利要求3所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口渐扩段的最大直径为分别为5mm-15mm。

5.如权利要求4所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口渐扩段的长度为5mm-8mm。

6.如权利要求1-5任意一项所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，还包括设置在所述过渡段外壁的螺纹结构，所述过渡段与所述加热器通过所述螺纹结构连接。

7.如权利要求6所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述中间段为曲线型中间段或平滑渐缩型中间段。

8.如权利要求7所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口段、所述过渡段、所述中间段和所述出口段为铜入口段、铜过渡段、铜中间段和铜出口段，或者铝入口段、铝过渡段、铝中间段和铝出口段。

9.如权利要求8所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述中间段和所述出口段为分体式前端结构或一体式前端结构。

10.如权利要求9所述3D打印丝材成型喷嘴结构，其特征在于，所述入口段、所述中间段通过所述螺纹结构与所述过渡段连接。