一種3d打印機(jī)機(jī)頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種3D打印機(jī)機(jī)頭，解決了現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易堵料漏料和冷卻效果不佳的缺陷。其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部；所述出線部包括固定座和接線排，所述接線排設(shè)于所述固定座后端；所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座上。本發(fā)明通風(fēng)部采用內(nèi)抽式軸流風(fēng)扇，且將軸流風(fēng)扇吹出的風(fēng)流通至擠出部的步進(jìn)電機(jī)，降低步進(jìn)電機(jī)的溫度，保證步進(jìn)電機(jī)的正常工作，延長步進(jìn)電機(jī)使用的壽命，同時向下氣流在3D打印機(jī)機(jī)頭的打印過程中起到直接冷卻的作用，避免了雙風(fēng)扇的使用；且通風(fēng)通道的設(shè)計(jì)，有效減少其體積與重量。
【專利說明】一種3D打印機(jī)機(jī)頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種3D打印機(jī)機(jī)頭。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打印(3Dprinting),即快速成形技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。特別是一些高價值應(yīng)用(比如髖關(guān)節(jié)或牙齒，或一些飛機(jī)零部件)已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機(jī)，其機(jī)頭由電機(jī)、雙風(fēng)扇、散熱片、打印頭等組成，其存在如下缺點(diǎn):采用國內(nèi)生產(chǎn)電機(jī)，扭矩不夠，送絲不穩(wěn)定，壽命短，重量及體積大；采用雙風(fēng)扇用于散熱，機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，風(fēng)扇采用排風(fēng)技術(shù)，無法達(dá)到冷卻效果，散熱能效低；打印頭左右固定塊等結(jié)構(gòu)尺寸大，使打印機(jī)機(jī)頭整體重量大；噴頭無法更換，易漏料；采用鋁制噴頭易磨損；金屬喉管易堵料等。
[0004]故綜上所述，有必要研發(fā)一種新的3D打印機(jī)機(jī)頭來彌補(bǔ)上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種3D打印機(jī)機(jī)頭，解決了現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易堵料漏料和冷卻效果不佳的缺陷。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，其采用內(nèi)抽式軸流風(fēng)扇，散熱效果佳，有效減少其體積與重量。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種3D打印機(jī)機(jī)頭，其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部；所述出線部包括固定座和接線排，所述接線排設(shè)于所述固定座后端；所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座上；所述擠出部包括固定塊、傳送齒輪、導(dǎo)線輪、軸承、彈簧片、蓋板和步進(jìn)電機(jī)；所述固定塊包括左固定塊和右固定塊；所述傳送齒輪設(shè)于所述左固定塊與所述右固定塊之間，且所述傳送齒輪與所述步進(jìn)電機(jī)連接；所述軸承安裝在所述固定塊上；所述導(dǎo)線輪安裝在所述軸承中間，且與所述傳送齒輪對接；所述彈簧片設(shè)于所述軸承與所述導(dǎo)線輪前端；所述蓋板設(shè)于所述彈簧片前端；所述通風(fēng)部包括軸流風(fēng)扇、散風(fēng)塊和導(dǎo)風(fēng)塊；所述軸流風(fēng)扇均與所述散風(fēng)塊、所述導(dǎo)風(fēng)塊連通；所述散風(fēng)塊設(shè)于所述右固定塊遠(yuǎn)離所述左固定塊的一端，所述軸流風(fēng)扇設(shè)于所述散風(fēng)塊一端；所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、力口熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭；所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管；所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上；所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊；所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述隔熱套管內(nèi)；所述熱電偶、所述加熱棒均設(shè)于所述噴頭座內(nèi)；所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述隔熱塊、所述嗔頭座后與所述嗔頭連接。
[0008]進(jìn)一步，所述隔熱套管同時貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
[0009]所述3D打印機(jī)機(jī)頭進(jìn)一步設(shè)有銜接塊，所述銜接塊設(shè)于所述隔熱塊與所述固定座的連接處。
[0010]進(jìn)一步，所述左固定塊中間設(shè)有第一半圓槽，所述右固定塊中間設(shè)有第二半圓槽，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
[0011]進(jìn)一步，所述軸承包括第一軸承和第二軸承，所述第一軸承固定在所述左固定塊上，所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
[0012]進(jìn)一步，所述噴頭上設(shè)有階梯道口，所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
[0013]進(jìn)一步，所述右固定塊與所述散風(fēng)塊之間設(shè)有通風(fēng)通道，且所述通風(fēng)通道與所述導(dǎo)風(fēng)塊連通。
[0014]進(jìn)一步，所述左固定塊上設(shè)有第一圓形通孔，所述右固定塊上設(shè)有第二圓形通孔，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述散風(fēng)塊通過所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔連通至所述步進(jìn)電機(jī)。
[0015]進(jìn)一步，所述噴頭為可更換式銅制噴頭。
[0016]進(jìn)一步，所述隔熱套管外圍設(shè)有密封圈，所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述密封圈下方。
[0017]本發(fā)明采用內(nèi)抽式軸流風(fēng)扇，且將軸流風(fēng)扇吹出的風(fēng)流通至步進(jìn)電機(jī)，降低步進(jìn)電機(jī)的溫度，保證步進(jìn)電機(jī)的正常工作，延長步進(jìn)電機(jī)使用的壽命，同時向下氣流在3D打印機(jī)機(jī)頭的打印過程中起到直接冷卻的作用，避免了雙風(fēng)扇的使用；且通風(fēng)通道的設(shè)計(jì)，有效減少其體積與重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭擠出部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭擠出部另一角度的示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭加熱部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭加熱部第二角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7是本發(fā)明3D打印機(jī)機(jī)頭加熱部第三角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]參照圖1-7，一種3D打印機(jī)機(jī)頭1，其包括擠出部2、通風(fēng)部3、加熱部4和出線部(未圖示);所述出線部包括固定座5和接線排(未圖示)，所述接線排設(shè)于所述固定座5后端；所述擠出部2、所述通風(fēng)部3、所述加熱部4均安裝在所述固定座5上；所述擠出部2包括固定塊21、傳送齒輪22、導(dǎo)線輪23、軸承24、彈簧片25、蓋板26和步進(jìn)電機(jī)27 ;所述固定塊21包括左固定塊211和右固定塊212 ;所述傳送齒輪22設(shè)于所述左固定塊211與所述右固定塊212之間，且所述傳送齒輪22與所述步進(jìn)電機(jī)27連接；所述導(dǎo)線輪23安裝在所述軸承24中間，且與所述傳送齒輪22對接；所述彈簧片25設(shè)于所述軸承24與所述導(dǎo)線輪23前端；所述蓋板26設(shè)于所述彈簧片25前端；所述通風(fēng)部3包括軸流風(fēng)扇31、散風(fēng)塊32和導(dǎo)風(fēng)塊33 ;所述軸流風(fēng)扇31均與所述散風(fēng)塊32、所述導(dǎo)風(fēng)塊33連通；所述散風(fēng)塊32設(shè)于所述右固定塊212遠(yuǎn)離所述左固定塊211的一端，所述軸流風(fēng)扇31設(shè)于所述散風(fēng)塊32 —端；所述加熱部4包括隔熱裝置41、內(nèi)墊圈42、加熱棒43、熱電偶44、噴頭座45和噴頭46 ；所述隔熱裝置41包括隔熱塊411和隔熱套管412 ;所述噴頭46安裝在所述噴頭座45 —端上；所述噴頭座45另一端安裝所述隔熱塊411 ;所述內(nèi)墊圈42設(shè)于所述隔熱套管412內(nèi)；所述熱電偶44、所述加熱棒43均設(shè)于所述噴頭座45內(nèi)；所述隔熱套管412分別通過所述固定座5、所述隔熱塊411、所述噴頭座45后與所述噴頭46連接。
[0028]本發(fā)明彈簧片安裝在軸承正前方，用于壓緊打印線材，保證打印線材線徑過粗或過細(xì)時，仍能順暢的擠出。彈簧片正前方的蓋板用于保護(hù)彈簧片與導(dǎo)線輪部分。本發(fā)明固定座正好位于3D打印機(jī)機(jī)頭整體的中部，該固定座將3D打印機(jī)機(jī)頭固定在3D打印機(jī)機(jī)架上，保證穩(wěn)定移動。本發(fā)明導(dǎo)風(fēng)塊固定在固定座下邊外圍。隔熱塊設(shè)于導(dǎo)風(fēng)塊的下方，用于將導(dǎo)風(fēng)塊上方的擠出部和隔熱塊下方的加熱部隔開，防止擠出部過熱而導(dǎo)致打印線材熔融堵在傳動齒輪處。本發(fā)明噴頭座設(shè)于隔熱塊下方，噴頭安裝噴頭座下方。本發(fā)明軸流風(fēng)扇為內(nèi)抽式軸流風(fēng)扇。
[0029]本發(fā)明加熱棒用于加熱噴頭座，熱電偶用于溫度的檢測，當(dāng)噴頭座的溫度到達(dá)指定溫度時，加熱棒將保持恒溫加熱，此時噴頭座上的溫度傳到噴頭，此時噴頭溫度與噴頭座溫度持平，達(dá)到打印線材熔融點(diǎn)，在擠出部的推動下，打印線材呈半流體狀態(tài)從噴頭中流出，在軸流風(fēng)扇的散熱下，打印線材快速冷卻成固體狀態(tài)，保證良好出絲效果。
[0030]進(jìn)一步，所述隔熱套管412同時貫穿于所述噴頭座45和所述隔熱塊411內(nèi)。
[0031]所述3D打印機(jī)機(jī)頭I進(jìn)一步設(shè)有銜接塊6，所述銜接塊6設(shè)于所述隔熱塊411與所述固定座5的連接處。銜接塊6用于銜接加熱部4與擠出部2。
[0032]進(jìn)一步，所述左固定塊211中間設(shè)有第一半圓槽(未圖示)，所述右固定塊212中間設(shè)有第二半圓槽(未圖示)，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
[0033]進(jìn)一步，所述軸承包括第一軸承241和第二軸承242，所述第一軸承241固定在所述左固定塊211上，所述第二軸承242固定在所述右固定塊212上。
[0034]進(jìn)一步，所述噴頭46上設(shè)有階梯道口(未圖示)，所述隔熱套管412卡在所述階梯道口上。
[0035]進(jìn)一步，所述右固定塊212與所述散風(fēng)塊32之間設(shè)有通風(fēng)通道(未圖示)，且所述通風(fēng)通道與所述導(dǎo)風(fēng)塊33連通。
[0036]進(jìn)一步，所述左固定塊211上設(shè)有第一圓形通孔(未圖示)，所述右固定塊212上設(shè)有第二圓形通孔(未圖示)，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述散風(fēng)塊32通過所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔連通至所述步進(jìn)電機(jī)27。第一圓形通孔和第二圓形通孔的設(shè)置，用于將軸流風(fēng)扇吹出來的風(fēng)導(dǎo)入至步進(jìn)電機(jī)，方便對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行冷卻。[0037]進(jìn)一步，所述噴頭46為可更換式銅制噴頭?？筛鼡Q式銅質(zhì)噴頭的使用，使噴頭易拆除、不易漏料且更耐磨損。
[0038]進(jìn)一步，所述隔熱套管412外圍設(shè)有密封圈(未圖示)，所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述密封圈下方。
[0039]本發(fā)明工作時，步進(jìn)電機(jī)送電后，步進(jìn)電機(jī)帶動電機(jī)軸上的傳動齒輪旋轉(zhuǎn)；第一半圓槽和第二半圓槽組合在一起作為打印線材ABS/PLA擠出的通道，傳動齒輪帶動打印線材向下擠出，同時在傳動齒輪正前方的導(dǎo)線輪在第一軸承和第二軸承的帶動下，輔助打印線材向下擠出，使擠料更順暢。打印線材在經(jīng)過左固定塊、右固定塊后通向隔熱套管，通過隔熱套管密封圈以下內(nèi)置的內(nèi)墊圈后通向噴頭，其中隔熱套管通過固定座、銜接塊、隔熱塊、噴頭座后與噴頭連接，最后隔熱套管卡在噴頭上的階梯道口上。同時，軸流風(fēng)扇吹出來的風(fēng)通過散風(fēng)塊，再通過通風(fēng)通道流向?qū)эL(fēng)塊，導(dǎo)風(fēng)塊中的風(fēng)通過隔熱塊與噴頭座，吹向噴頭，用于噴頭的散熱。
[0040]本發(fā)明采用內(nèi)抽式軸流風(fēng)扇，且將軸流風(fēng)扇吹出的風(fēng)流通至步進(jìn)電機(jī)，降低步進(jìn)電機(jī)的溫度，保證步進(jìn)電機(jī)的正常工作，延長步進(jìn)電機(jī)使用的壽命，同時向下氣流在3D打印機(jī)機(jī)頭的打印過程中起到直接冷卻的作用，避免了雙風(fēng)扇的使用，且通風(fēng)通道的設(shè)計(jì)有效減少其體積與重量；通過隔熱塊將擠出部與加熱部隔離，有效保證了擠出部過熱造成的打印線材熔融堵料現(xiàn)象，使出料更順暢；另外，本發(fā)明使用耐高溫喉管來輸送打印線材，從而避免打印線材與金屬喉管的粘黏，兼容了 ABS與PLA兩種耗材。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，其包括擠出部、通風(fēng)部、加熱部和出線部；所述出線部包括固定座和接線排，所述接線排設(shè)于所述固定座后端；所述擠出部、所述通風(fēng)部、所述加熱部均安裝在所述固定座上； 所述擠出部包括固定塊、傳送齒輪、導(dǎo)線輪、軸承、彈簧片、蓋板和步進(jìn)電機(jī)；所述固定塊包括左固定塊和右固定塊；所述傳送齒輪設(shè)于所述左固定塊與所述右固定塊之間，且所述傳送齒輪與所述步進(jìn)電機(jī)連接；所述軸承安裝在所述固定塊上；所述導(dǎo)線輪安裝在所述軸承中間，且與所述傳送齒輪對接；所述彈簧片設(shè)于所述軸承與所述導(dǎo)線輪前端；所述蓋板設(shè)于所述彈簧片前端； 所述通風(fēng)部包括軸流風(fēng)扇、散風(fēng)塊和導(dǎo)風(fēng)塊；所述軸流風(fēng)扇均與所述散風(fēng)塊、所述導(dǎo)風(fēng)塊連通；所述散風(fēng)塊設(shè)于所述右固定塊遠(yuǎn)離所述左固定塊的一端，所述軸流風(fēng)扇設(shè)于所述散風(fēng)塊一端； 所述加熱部包括隔熱裝置、內(nèi)墊圈、加熱棒、熱電偶、噴頭座和噴頭；所述隔熱裝置包括隔熱塊和隔熱套管；所述噴頭安裝在所述噴頭座一端上；所述噴頭座另一端安裝所述隔熱塊；所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述隔熱套管內(nèi)；所述熱電偶、所述加熱棒均設(shè)于所述噴頭座內(nèi)；所述隔熱套管分別通過所述固定座、所述隔熱塊、所述噴頭座后與所述噴頭連接。
2.如權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述隔熱套管同時貫穿于所述噴頭座和所述隔熱塊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有銜接塊，所述銜接塊設(shè)于所述隔熱塊與所述固定座的連接處。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述左固定塊中間設(shè)有第一半圓槽，所述右固定塊中間設(shè)有第二半圓槽，且所述第二半圓槽與所述第一半圓槽連通。
5.如權(quán)利要求4所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述軸承包括第一軸承和第二軸承，所述第一軸承固定在所述左固定塊上，所述第二軸承固定在所述右固定塊上。
6.如權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述噴頭上設(shè)有階梯道口，所述隔熱套管卡在所述階梯道口上。
7.如權(quán)利要求6所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述右固定塊與所述散風(fēng)塊之間設(shè)有通風(fēng)通道，且所述通風(fēng)通道與所述導(dǎo)風(fēng)塊連通。
8.如權(quán)利要求7所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述左固定塊上設(shè)有第一圓形通孔，所述右固定塊上設(shè)有第二圓形通孔，且所述第一圓形通孔與所述第二圓形通孔連通，且所述散風(fēng)塊通過所述第一圓形通孔、所述第二圓形通孔連通至所述步進(jìn)電機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述噴頭為可更換式銅制噴頭。
10.如權(quán)利要求9所述的3D打印機(jī)機(jī)頭，其特征在于，所述隔熱套管外圍設(shè)有密封圈，所述內(nèi)墊圈設(shè)于所述密封圈下方。
【文檔編號】B22F3/115GK103935038SQ201410154303
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】高群, 雷遠(yuǎn)彪, 張益晗, 陳冠然 申請人:福建海源三維打印高科技有限公司