CN220075596U - 一种3d打印加热喷头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种3D打印加热喷头，包括墨水管路、喷嘴和PCB板，墨水管路与喷嘴连通，PCB板用于对喷嘴喷射进行控制，3D打印加热喷头还包括从内到外依次设置的导热元件、加热元件、保温层，导热元件至少部分与墨水管路接触导热，PCB板与导热元件间隙设置，加热元件紧贴于导热元件的外周，保温层设置于加热元件的外周。通过在原喷头结构上设置导热元件、加热元件、保温层，狭小的空间内部实现加热功能，使喷头兼容更多种类的3D打印耗材；导热元件与需要加热的墨水管路直接接触导热，而与内部电子元件PCB板间隙设置使得来自加热元件的热量尽量少地传导至PCB板上，保护内部电子元件，实现局部加热。
Description
技术领域
本实用新型属于3D打印领域，尤其涉及一种具有加热功能的喷头。
背景技术
3D打印机通过增材制造方法构建三维模型。蜡型3D打印机属于增材制造设备的一种，它以紫蜡为打印材料，以白蜡为支撑材料，将高温加热的蜡喷射到打印平台，通过层层堆叠建造模型。由于喷蜡3D打印模型具有高精度和表面光滑等优势，喷蜡3D打印机广泛应用于珠宝饰品、航空航天、发动机等制造行业。喷蜡3D打印机所使用的打印材料为白蜡和紫蜡，蜡材装在容器中，将容器装入供墨组件，容器中的蜡材流入供墨组件，经过高温加热流入具有多喷嘴阵列的喷头，喷头将蜡一层层打印至打印面板上，构建三维模型。
由于蜡材在常温下容易凝固，因此需要进行加热，通常在供墨管路及容器内设置加热功能，但是喷头不具有加热功能，因此流入喷头时有可能发生蜡材凝固而导致喷嘴堵塞，影响正常打印，因此需要开发一种多喷嘴阵列的喷头加热结构但又不会损坏喷头内部电子元件，从而兼容更多种类的3D打印耗材。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种具有加热功能的喷头。
本实用新型采用以下技术方案：
一种3D打印加热喷头，包括墨水管路、喷嘴和PCB板，所述墨水管路与所述喷嘴连通，所述PCB板用于对所述喷嘴喷射进行控制，所述3D打印加热喷头还包括从内到外依次设置的导热元件、加热元件、保温层，所述导热元件至少部分与所述墨水管路接触导热，所述PCB板与所述导热元件间隙设置，所述加热元件紧贴于所述导热元件的外周，所述保温层设置于所述加热元件的外周。
进一步的，所述导热元件包括主体部和接触部，所述接触部自所述主体部沿径向方向延伸，所述接触部具有凹部或者通孔，所述凹部或者所述通孔与所述墨水管路的外轮廓相匹配，所述墨水管路位于所述凹部或者所述通孔内并与形成所述凹部或者所述通孔的接触部的侧壁接触。
进一步的，所述凹部与所述墨水管路径向接触的长度L1与所述墨水管路的径向周长之比为1/3-1。在该条件下加热效果得以保证。
进一步的，所述导热元件包括至少3个接触部，所述接触部沿轴向间隔设置。设置多个沿轴向设置的接触部，使得打印耗材在沿轴向流动时经过多重加热，防止耗材凝固堵塞喷嘴。
进一步的，所述PCB板与所述导热元件之间的间隙大于2mm。保持足够的间隙能够使PCB板影响最小。
进一步的，所述3D打印加热喷头包括壳体，所述墨水管路、喷嘴和PCB板固定于所述壳体，所述壳体靠近所述墨水管路的两侧分别具有开口，所述导热元件包括相对设置的第一导热元件和第二导热元件，所述第一导热元件、第二导热元件的接触部各自穿过对应开口后与位于所述壳体内的对应的墨水管路接触导热。
进一步的，所述第一导热元件和第二导热元件采用铝制成，所述保温层设置于所述加热元件的外周以及所述壳体的外周。
进一步的，所述3D打印加热喷头还设有温度传感器，所述温度传感器的感应端设置于接触部内。温度传感器用于监测该位置的温度变化。
进一步的，所述主体部位于所述墨水管路的两侧并沿所述墨水管路轴向设置，所述主体部设置有若干个横向沟道。横向沟道起到增加散热面积，有利于导热元件在喷头内部散热，保证内部空气的温度。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过在原喷头结构上设置导热元件、加热元件、保温层，狭小的空间内部实现加热功能，使喷头兼容更多种类的3D打印耗材；导热元件与需要加热的墨水管路直接接触导热，而与内部电子元件PCB板间隙设置使得来自加热元件的热量尽量少地传导至PCB板上，保护内部电子元件，实现局部加热。
附图说明
图1是本实用新型3D打印加热喷头的第一实施例的结构示意图；
图2是图1所示3D打印加热喷头的一个角度截面结构示意图；
图3是图2所示导热元件的立体结构示意图；
图4是图2所示导热元件与墨水管路配合的俯视角度结构示意图；
图5是图1所示3D打印加热喷头分解结构示意图；
图6是3D打印加热喷头的第二实施例种导热元件的俯视角度结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
参见图1-图5，为本实用新型3D打印加热喷头100的一个实施例。3D打印加热喷头100包括喷头主体1以及从内到外依次设置的导热元件2、加热元件3、保温层4，喷头主体1可外部采购或自行设计，这里不做限定，喷头主体1包括墨水管路11、喷嘴12、PCB板13以及壳体14，墨水管路11与喷嘴12连通，PCB板13用于对喷嘴12喷射进行控制，壳体14用于固定墨水管路11、喷嘴12以及PCB板13，壳体14上还设有电源接插口15。墨水管路11用于流入/流出3D打印用墨水，如白蜡、紫蜡等。
导热元件2如图3所示，包括两镜像对称的由铝制成的第一导热元件21、第二导热元件22，两导热元件2拼接方便安装。当然可以理解的是除了铝以外也可以是其它导热性能好的材料。每一导热元件2包括接触部23和主体部24，主体部24位于墨水管路11的两侧并沿墨水管路11轴向设置，接触部23自主体部24沿径向方向延伸，接触部23具有凹部231，凹部231与墨水管路11的外轮廓相匹配，墨水管路11的一部分位于凹部231内并与形成凹部231的接触部23的侧壁接触。本实施例中，墨水管路11设置有4根，壳体14靠近墨水管路11的两侧分别具有一开口16，导热元件2的接触部23能够穿过该开口16后与位于壳体14内的墨水管路11接触，同一侧的两根墨水管路11与同一导热元件2接触导热，两导热元件2将墨水管路11包裹于其中。如图2所示，加热元件3紧贴于导热元件2的外周，保温层4设置于加热元件3的外周以及壳体14的其它未被包裹的部分(如图5所示的上侧、前侧、后侧)的外周起到全方位的保温作用，当然电源接插口15、墨水管路11对应位置等对应位置需要预留孔位。
为了保证加热效果，凹部231与墨水管路11径向接触的长度L1与墨水管路11的径向周长之比为1/3-1，当接触部分太少时，很难保证接触效果。
优选地，每一导热元件2包括至少3个接触部231，接触部231沿轴向间隔设置。设置多个沿轴向设置的接触部231，使得打印耗材在沿轴向流动时经过多重加热，防止耗材凝固堵塞喷嘴12。
优选地，PCB板13与导热元件2之间的间隙大于2mm。间隙过小容易损坏PCB板13。
为了更好的监测反馈热量变化，本实施例还设有温度传感器5，温度传感器的感应端设置于接触部23内，用于监测该位置的温度变化。
此外，导热元件主体部24上设有若干个横向沟道241，起到增加散热面积，有利于导热元件在喷头内部散热，保证内部空气的温度。
本实用新型还提供3D打印喷头的第二实施例。与上一实施例不同的是，本实施例导热元件2的接触部23设有通孔232(参见附图6)，通孔232与墨水管路11的外轮廓相匹配，墨水管路11位于该通孔232内并与形成通孔232的接触部23的侧壁接触，从而对墨水管路11的径向外周起到360°加热。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种3D打印加热喷头，包括墨水管路、喷嘴和PCB板，所述墨水管路与所述喷嘴连通，所述PCB板用于对所述喷嘴喷射进行控制，其特征在于：所述3D打印加热喷头还包括从内到外依次设置的导热元件、加热元件、保温层，所述导热元件至少部分与所述墨水管路接触导热，所述PCB板与所述导热元件间隙设置，所述加热元件紧贴于所述导热元件的外周，所述保温层设置于所述加热元件的外周。
2.如权利要求1所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述导热元件包括主体部和接触部，所述接触部自所述主体部沿径向方向延伸，所述接触部具有凹部或者通孔，所述凹部或者所述通孔与所述墨水管路的外轮廓相匹配，所述墨水管路位于所述凹部或者所述通孔内并与形成所述凹部或者所述通孔的接触部的侧壁接触。
3.如权利要求2所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述凹部与所述墨水管路径向接触的长度L1与所述墨水管路的径向周长之比为1/3-1。
4.如权利要求2或3所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述导热元件包括至少3个接触部，所述接触部沿轴向间隔设置。
5.如权利要求1～3任一项所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述PCB板与所述导热元件之间的间隙大于2mm。
6.如权利要求1或2所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述3D打印加热喷头包括壳体，所述墨水管路、喷嘴和PCB板固定于所述壳体，所述壳体靠近所述墨水管路的两侧分别具有开口，所述导热元件包括相对设置的第一导热元件和第二导热元件，所述第一导热元件、第二导热元件的接触部各自穿过对应开口后与位于所述壳体内的对应的墨水管路接触导热。
7.如权利要求6所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述第一导热元件和第二导热元件采用铝制成，所述保温层设置于所述加热元件的外周以及所述壳体的外周。
8.如权利要求2所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述3D打印加热喷头还设有温度传感器，所述温度传感器的感应端设置于接触部内。
9.如权利要求2所述的3D打印加热喷头，其特征在于：所述主体部位于所述墨水管路的两侧并沿所述墨水管路轴向设置，所述主体部设置有若干个横向沟道。
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