CN220464772U - 一种3d打印机喷头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体公开了一种3D打印机喷头结构，包括加热块和钨钢喷嘴，加热块由上矩形块和下梯形块一体成型，加热块上开设有圆形直孔，圆形直孔中固定有导热管件，钨钢喷嘴穿过导热管件下端的安装孔设置，钨钢喷嘴的上端一体成型有环体，导热管件中设置有将环体压紧的垫管，导热管件的上端与喉管螺纹连接；本实用新型公开的3D打印机喷头结构改变了传统喷嘴通过外螺纹与加热块之间的螺纹连接方式，尤其适用于难以进行外螺纹加工的钨钢喷嘴，同时加热块的设计使得耗材在通过加热块内部的加热行程增加，提高了对耗材的加热效果，而且降低加热块下表面散发到打印平台上的热量，使得耗材在喷出后能够快速冷却成型。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体公开了一种3D打印机喷头结构。
背景技术
现有3D打印机的喷头主要由加热块和喷嘴两部分组成，在具体设计时会在加热块的耗材加热通道的下端开设有螺纹孔，然后直接将喷嘴上端与螺纹孔进行螺纹连接即可。由于目前现有的喷嘴大部分都是采用铜、不锈钢材料制成，而将其用于打印碳纤维复合耗材时，由于耗材的特殊性易导致喷嘴孔径磨损，使得出料孔径会逐渐变大，进而影响打印精度。采用钨钢材质的喷嘴虽然能够避免打印过程中碳纤维复合耗材对出料孔径的磨损，但是需要在钨钢喷嘴的上端开设与螺纹孔相匹配的外螺纹，而钨钢喷嘴由于其自身材质原因，难以在其上端车削加工出相应的外螺纹。
另外，现有3D打印机喷头中的加热块均呈矩形状设计，此种结构的加热块设计存在两点不足。其一，在对一些高熔点耗材进行加热时，由于加热块厚度一般较小，导致耗材通过加热块内部通孔的行程较短，无法有效保证耗材被充分加热熔融；其二，在3D打印初始阶段，由于整个喷头结构与打印平台之间的距离较短，其加热块的整个下表面散发到打印平台上的热量会更多，一旦打印平台温度过高则无法保证喷出的耗材快速冷却成型，进而影响打印质量。
因此，基于现有3D打印机喷头的上述不足，本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的3D打印机喷头结构。
实用新型内容
本实用新型旨在于提供一种3D打印机喷头结构，以解决现有3D打印机喷头在背景技术中所提出的两点不足。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种3D打印机喷头结构，包括加热块和钨钢喷嘴，所述加热块由上矩形块和下梯形块一体成型，且下梯形块的下端两侧均呈向上的斜面设置，所述加热块的中心处开设有上下贯穿的圆形直孔，所述圆形直孔中紧贴固定有导热管件，所述钨钢喷嘴穿过导热管件下端的安装孔设置，且钨钢喷嘴的上端一体成型有位于导热管件中的环体，所述导热管件中设置有将环体压紧的垫管，所述导热管件的上端与喉管螺纹连接且通过喉管向垫管施加向下的压紧力。
作为上述方案的进一步设置，所述导热管件的下端设置有与加热块下表面相作用的定位环，导热管件的上端外圆面设置有与加热块上旋入的紧固螺栓相作用的平口面。
作为上述方案的进一步设置，所述导热管件的上端开设有与喉管下端外螺纹相连接的连接的内螺纹。
作为上述方案的进一步设置，所述加热块上开设有用于插入加热器和温度传感器的第一插装孔和第二插装孔。
作为上述方案的进一步设置，所述导热管件和垫管均由黄铜材料制成。
有益效果
本实用新型公开的3D打印机喷头结构通过导热管件、垫管的结构设计，在安装时先将导热管件固定在加热块中，然后将钨钢喷嘴从导热管件上端放入使得喷嘴下端伸出导热管件，并通过垫管的压紧作用将钨钢喷嘴固定，其改变了传统喷嘴通过外螺纹与加热块之间的螺纹连接方式，尤其适用于难以进行外螺纹加工的钨钢喷嘴，同时钨钢喷嘴能够有效避免在进行碳纤维复合耗材打印过程中的磨损，保证了其打印质量。
本实用新型公开的3D打印机喷头结构还通过对加热块进行结构改进设计，不仅使得耗材在通过加热块内部的加热行程增加，提高了对耗材的加热效果，而且加热块下端两侧斜面的设计能够降低加热块下表面散发到打印平台上的热量，使得耗材在喷出后能够快速冷却成型。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本实用新型中打印机头的立体结构示意图；
图2为本实用新型中打印机头的局部剖面立体结构示意图；
图3为本实用新型中加热块的主视截面图；
图4为本实用新型中导热管件、垫管、喷嘴安装时的内部平面结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-4，并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
实施例1公开了一种3D打印机喷头结构，参考附图1和附图3，该喷头结构包括与机头座100固定连接的加热块1，然后在加热块1上开设有用于插入加热器和温度传感器的第一插装孔104和第二插装孔105，使得加热器能够对加热块1进行加热升温，同时温度传感器能够对加热块1的温度进行实时检测。
参考附图2和附图4，在加热块1的中心处开设有上下贯穿的圆形直孔103，在圆形直孔103中安装有导热管件2。该导热管件2优先选用黄铜材质制成，并且导热管件2的外表面与圆形直孔103的孔壁紧密贴合，从而使得加热块1上的热量能够传递至导热管件2上。在导热管件2的上端外圆面设置有平口面203，使得加热块1外表面旋入的紧固螺栓能够抵接在平口面203上将导热管件2进行固定，避免导热管件2在圆形直孔103中绕自身中轴线旋转。
为了方便导热管件2与喉管3、导热管件2与加热块1之间进行固定连接，在导热管件2的下端一体成型有定位环201，然后在导热管件2的上端内壁开设有内螺纹202。在导热管件2安装过程中，将导热管件2从圆形直孔103下端插入，并受到定位环201与加热块1下表面的限位作用实现导热管件2的上下固定，然后再通过加热块1外表面旋入的紧固螺栓与平口面203的抵接作用，实现了导热管件2的周向固定。最后再将喉管3下端的外螺纹旋入到导热管件2的上端开口中，并与导热管件2上的内螺纹202相螺接即可。另外，为了方便喉管3与导热管件2的旋转连接，还可以进一步在喉管3上开设平面缺口，进而方便扳手等工具的使用。
在导热管件2的下端开设有小于其内腔直径的安装孔，然后在导热管件2的安装孔设置有喷嘴4，该喷嘴4的下端伸出安装孔设置，上端一体成型有通过安装孔伸入导热管件2内腔中的环体401。为了使得该喷嘴4能够适用于碳纤维复合材料的耗材，该喷嘴4优先选用钨钢材质。
在导热管件2的内腔中设置有垫管5，该垫管5也优先选用黄铜材质，并将垫管5的外表面与导热管件2的内壁紧密贴合。在喷嘴4安装过程将其从导热管件2的上端插入，然后在自身重力作用下落至安装孔中，并且喷嘴4的下端伸出安装孔。接着再放入垫管5使得垫管5的下端与导热管件2中的环体401相抵接，最后再将喉管3的下端与导热管件2的上端旋接，并通过喉管3下端施加在垫管5的挤压力来将喷嘴4和环体401压紧固定。
最后，需要说明的是，本实施例中的圆形直孔103、导热管件2、喉管3、喷嘴4以及垫管5均同心设置，即上述所有部件的中轴线相重合，使得整个喷头结构内部构成一个可以使得耗材流下的通道。
实施例2
实施例2公开了一种以实施例1为基础进行改进设计的3D打印机喷头结构，其与实施例1相同之处不做再次说明。
参考附图1和附图3，本实施2中的加热块1由上矩形块101和下梯形块102一体成型，该上矩形块101的厚度与现有矩形加热块的相同，同时下梯形块102的下端两侧均呈向上的斜面设置。通过上述对加热块的结构设计，一方面使得整个加热块1的厚度相比较与现有矩形加热块更厚，保证耗材在通过加热块内部时具有足够的加热行程，二方面由于加热块1下端两侧斜面的设置，使得整个加热块1与打印平台上表面最小间隙时的热传导面积小，能够降低加热块1传递至打印平台的热量。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种3D打印机喷头结构，包括加热块和钨钢喷嘴，其特征在于，所述加热块由上矩形块和下梯形块一体成型，且下梯形块的下端两侧均呈向上的斜面设置，所述加热块的中心处开设有上下贯穿的圆形直孔，所述圆形直孔中紧贴固定有导热管件，所述钨钢喷嘴穿过导热管件下端的安装孔设置，且钨钢喷嘴的上端一体成型有位于导热管件中的环体，所述导热管件中设置有将环体压紧的垫管，所述导热管件的上端与喉管螺纹连接且通过喉管向垫管施加向下的压紧力。
2.根据权利要求1所述的3D打印机喷头结构，其特征在于，所述导热管件的下端设置有与加热块下表面相作用的定位环，导热管件的上端外圆面设置有与加热块上旋入的紧固螺栓相作用的平口面。
3.根据权利要求1或2所述的3D打印机喷头结构，其特征在于，所述导热管件的上端开设有与喉管下端外螺纹相连接的内螺纹。
4.根据权利要求1所述的3D打印机喷头结构，其特征在于，所述加热块上开设有用于插入加热器和温度传感器的第一插装孔和第二插装孔。
5.根据权利要求1所述的3D打印机喷头结构，其特征在于，所述导热管件和垫管均由黄铜材料制成。
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