應(yīng)用于3d打印機(jī)的打印頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，基于FDM型的3D打印機(jī)一般采用低熔點(diǎn)絲狀材料(如ABS塑料絲)作為打印成型材料，而其中的噴頭和噴嘴是比較重要的部分，材料在噴頭中被加熱熔化，然后沿著物件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，并擠出材料與膠水粘結(jié)，然后在空氣中固化。如此一層一層疊加后，即可成型出實(shí)體物件。
[0003]然而，現(xiàn)有的FDM型3D打印機(jī)的打印頭普遍存在以下缺陷:
[0004](I)打印頭上通常只設(shè)有一個(gè)噴頭和噴嘴，當(dāng)需要利用不同口徑噴嘴來打印產(chǎn)品時(shí)，必須更換整個(gè)打印頭，如此一來便帶來了操作上的不便。
[0005](2)在打印過程中，如果中途有暫停，則再繼續(xù)打印時(shí)，容易出現(xiàn)ABS塑料絲無法繼續(xù)往前送料的現(xiàn)象；究其原因，主要是ABS塑料絲會(huì)受熱膨脹，然后對(duì)外產(chǎn)生作用力，當(dāng)作用力作用在機(jī)頭的出料通道內(nèi)壁上時(shí)，出料通道內(nèi)壁沿其表面垂直方向會(huì)給塑料絲一個(gè)表面的反作用力，即給予了塑料絲一個(gè)較大的摩擦力和擠壓力，從而帶動(dòng)塑料絲向出料通道內(nèi)壁上下兩端移動(dòng)而造成堵塞。
[0006](3)噴頭使用保溫棉包裹，外部纏繞耐高溫膠帶，不僅外觀丑陋，而且如果保溫棉包裹不完整，則容易造成溫度上升緩慢，使保溫出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，導(dǎo)致膠帶脫落，從而影響了打印的速度。
[0007]綜上所述，有必要對(duì)現(xiàn)有的3D打印機(jī)的打印頭進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，主要解決3D打印機(jī)的打印頭存在噴頭和噴嘴更換不便、噴嘴出料時(shí)容易堵塞、且打印速度易受影響的問題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，包括打印頭主體(I)，設(shè)置在該打印頭主體(I)中的出料通道，還包括均布在該機(jī)頭主體上的噴頭，設(shè)置在該噴頭中、且至少為四個(gè)口徑大小不一的噴嘴，固定在機(jī)頭主體一側(cè)的從動(dòng)輪，貫穿機(jī)頭主體和從動(dòng)輪的固定桿，通過皮帶與從動(dòng)輪連接的主動(dòng)輪，轉(zhuǎn)軸與該主動(dòng)輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器，以及設(shè)置在噴頭外部、用于對(duì)其進(jìn)行保溫的防護(hù)裝置；所述出料通道包括均設(shè)置在打印頭主體中且依次連通的圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長(zhǎng)孔和圓柱形緩沖下孔；所述噴嘴與圓柱形緩沖下孔連通。
[0011]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述圓柱形緩沖下孔內(nèi)徑大于圓柱形延長(zhǎng)孔內(nèi)徑。
[0013]具體地說，所述防護(hù)裝置包括包裹在噴頭外部的保溫層，以及完全套在該保溫層外部的護(hù)套。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)本發(fā)明在打印頭主體上設(shè)置多個(gè)噴頭和口徑大小不一的噴嘴，并通過主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，帶動(dòng)打印頭主體及其上的噴頭和噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在需要更換不同口徑大小的噴嘴時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)噴嘴的快速切換，無需更換整個(gè)機(jī)頭，進(jìn)而大幅方便了打印機(jī)的操作。
[0016](2)本發(fā)明通過分段設(shè)計(jì)出料通道的方式，在圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長(zhǎng)孔和圓柱形緩沖下孔的作用下，ABS塑料絲在圓錐形中孔和圓柱形延長(zhǎng)孔中受熱膨脹后，其膨脹擠壓力作用在錐形的孔壁上時(shí)，孔壁將沿其表面向下呈一定的傾斜角度給予塑料絲表面反作用力，如此一來便可減小塑料絲與通道內(nèi)壁之間形成的摩擦力，并且有利于塑料絲向圓柱形緩沖下孔輸送，進(jìn)而便可以很好地避免發(fā)生噴嘴堵塞。
[0017](3)本發(fā)明在噴頭上設(shè)置防護(hù)裝置，從而通過護(hù)套來確保了保溫層的完整性和穩(wěn)定性，并提高了溫度上升的速度，從而不僅保證了噴頭的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為出料防堵通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:1_打印頭主體，2-圓柱形上孔，3-圓錐形中孔，4-圓柱形延長(zhǎng)孔，5-圓柱形緩沖下孔，6-噴頭,7-噴嘴,8-固定桿，9-從動(dòng)輪，10-主動(dòng)輪，11-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12-微控制器，13-保溫層，14-護(hù)套。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括打印頭主體1，設(shè)置在該打印頭主體I中的出料通道，均布在該機(jī)頭主體上的噴頭6，設(shè)置在該噴頭6中、且至少為四個(gè)口徑大小不一的噴嘴7，固定在機(jī)頭主體I 一側(cè)的從動(dòng)輪9，貫穿機(jī)頭主體I和從動(dòng)輪的固定桿8，通過皮帶與從動(dòng)輪9連接的主動(dòng)輪10，轉(zhuǎn)軸與該主動(dòng)輪10連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，以及與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)11連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器12。
[0023]如圖2所示，所述出料通道包括均設(shè)置在打印頭主體I中且依次連通的圓柱形上孔2、圓錐形中孔3、圓柱形延長(zhǎng)孔4和圓柱形緩沖下孔5 ;所述噴嘴7與圓柱形緩沖下孔5連通。本實(shí)施例中，所述圓柱形緩沖下孔5內(nèi)徑大于圓柱形延長(zhǎng)孔4內(nèi)徑，并且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)。
[0024]另外，本發(fā)明還設(shè)置防護(hù)裝置，其用于對(duì)噴頭6進(jìn)行保溫，具體地說，該防護(hù)裝置包括包裹在噴頭6外部的保溫層13，以及完全套在該保溫層13外部的護(hù)套14。
[0025]本發(fā)明安裝在3D打印機(jī)上，其主要的使用過程為:當(dāng)打印機(jī)需要更換到不同口徑的噴嘴時(shí)，利用微控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)機(jī)頭主體繞固定桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并使打印頭主體上相應(yīng)口徑的噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)到合適位置，進(jìn)而即可完成對(duì)噴嘴的更換，其更換方式簡(jiǎn)單、方便。而通過改進(jìn)后的出料通道的作用，可以在使用噴嘴進(jìn)行出料打印時(shí)，確保噴嘴不被堵塞。并且，護(hù)套的設(shè)置保證了保溫層的完整性，保證了溫度的溫度，并提高了溫度上升的速度，從而不僅確保了噴頭的正常使用，而且有效地加快了打印的速度，其實(shí)用性非常高。
[0026]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認(rèn)為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，包括打印頭主體(I)，設(shè)置在該打印頭主體(I)中的出料通道，其特征在于:還包括均布在該機(jī)頭主體上的噴頭￠)，設(shè)置在該噴頭(6)中、且至少為四個(gè)口徑大小不一的噴嘴(7)，固定在機(jī)頭主體(I) 一側(cè)的從動(dòng)輪(9)，貫穿機(jī)頭主體(I)和從動(dòng)輪的固定桿(8)，通過皮帶與從動(dòng)輪(9)連接的主動(dòng)輪(10)，轉(zhuǎn)軸與該主動(dòng)輪(10)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)，與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)連接、用于控制其正反轉(zhuǎn)的微控制器(12)，以及設(shè)置在噴頭(6)外部、用于對(duì)其進(jìn)行保溫的防護(hù)裝置；所述出料通道包括均設(shè)置在打印頭主體(I)中且依次連通的圓柱形上孔(2)、圓錐形中孔(3)、圓柱形延長(zhǎng)孔(4)和圓柱形緩沖下孔(5);所述噴嘴(7)與圓柱形緩沖下孔(5)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)為步進(jìn)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，其特征在于:所述圓柱形緩沖下孔(5)內(nèi)徑大于圓柱形延長(zhǎng)孔⑷內(nèi)徑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，其特征在于:所述防護(hù)裝置包括包裹在噴頭(6)外部的保溫層(13)，以及完全套在該保溫層(13)外部的護(hù)套(14)。
【專利摘要】本發(fā)明公開應(yīng)用于3D打印機(jī)的打印頭，包括打印頭主體、出料通道、噴頭、至少為四個(gè)口徑大小不一的噴嘴、固定桿，設(shè)置在打印頭主體一側(cè)的從動(dòng)輪，與從動(dòng)輪連接的主動(dòng)輪，與主動(dòng)輪連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的微控制器，以及設(shè)置在噴頭外部的防護(hù)裝置；出料通道包括均設(shè)在打印頭主體中且依次連通的圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長(zhǎng)孔和圓柱形緩沖下孔；噴嘴與圓柱形緩沖下孔連通。本發(fā)明利用設(shè)置的多個(gè)噴頭和噴嘴，并通過主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪和機(jī)頭主體同步轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)了噴嘴的快速切換，無需更換機(jī)頭，操作便捷；同時(shí)，本發(fā)明通過改進(jìn)出料通道的結(jié)構(gòu)，避免了噴嘴的堵塞，并且防護(hù)裝置可以對(duì)噴頭進(jìn)行保溫，保證了打印機(jī)的打印速度。
【IPC分類】B29C67/00
【公開號(hào)】CN105619808
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410620735
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】成都美律科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日