[發明專利]分體式噴頭

有效

• 申請號: 201410494304.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104228071A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 郭戈;姚立偉
• 申請（專利權）人: 北京太爾時代科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B22F3/115
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 蔡仲德

技術領域

本發明涉及3D打印機配件，具體為用于3D打印的分體式噴頭。

背景技術

3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運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造物體的技術。

在3D打印機工作的過程中，其負載主要為噴頭。噴頭是3D打印設備中的重要部件，噴頭實現了打印材料的送進、融化、擠出成型等功能。

中國專利公布號為CN103448246A、發明名稱為“一體化3D打印機擠出噴頭”，如圖1所示，公開了如下內容：該一體化3D打印機擠出噴頭包括擠出料管、固定支架、噴嘴、加熱模塊和印刷電路板。其中，固定支架套接并固定于的擠出料管的外側；噴嘴固定于的擠出料管的底端，并連通該擠出料管；加熱模塊套設于的擠出料管外側，并位于的固定支架的底端與噴嘴的頂端之間，固定支架的頂端具有加熱模塊引出線，加熱模塊引出線電路連接所述的加熱模塊。

可以從以上公開的內容明顯地看出：由于需要實現多種功能，因此現有噴頭的結構一直較為復雜，擁有不同的功能部分，其中包括材料送進部分，加熱熔融部分，材料擠出部分；而且現有的3D打印機的三個部分只有連接緊湊，才能很好地配合工作，但是，這樣的噴頭的重量較大，而在同等條件下，重量較大的噴頭必然會減小到噴頭的運動速度，減慢打印速度，而且重量較大的噴頭的運動慣性也較大，慣性過大會影響到3D打印機的精度。

所以，如何減小噴頭質量進而提高打印速度和打印精度，成為本領域技術人員一直追求的目標。

發明內容

為了減小噴頭重量，提高3D打印機打印速度和打印精度，本發明提供了分體式噴頭。

為實現上述目的，本發明提供的分體式噴頭：包括送進器、送絲管和移動噴頭，送進器和移動噴頭之間通過送絲管連接；移動噴頭包括腔體、散熱片、熱電偶及噴嘴，腔體下端與噴嘴固定連接，腔體外側中央固定有散熱片，腔體外側、散熱片與噴嘴之間設有熱電偶，熱電偶與腔體固定連接。

本發明將噴頭進行功能劃分，將噴頭分為送進器和移動噴頭，相對于現有技術的噴頭，減小了噴頭工作時運動部分的重量，由于噴頭重量的減小，3D打印機的打印速度得到了顯著的提高，并且由于運動部分的重量的減小進而減輕了運動部分的負載慣性，使運動部件在轉向時減少了延遲時間，提高了打印精度。

將送進器安裝到打印機固定位置，只將腔體、散熱片、熱電偶和噴嘴作為3D打印機運動部分，大大減輕了噴頭運動部分的重量，提高噴頭靈活性，降低了噴頭對打印速度的制約，實現3D打印機的打印速度、打印效率、打印質量的顯著提高。

另外，腔體外散熱片和熱電偶的設置實現了分段加熱，將腔體內部的打印材料的溫度逐漸升高，保障打印材料能夠順利進入噴嘴，同時打印材料逐漸熔融，不會產生過度膨脹而堵絲，既保證了打印材料順利傳送，又保證了打印材料熔融的平滑度，減少甚至避免了由于材料性質改變而造成3D打印機堵絲、斷料的現象。

進一步地，送進器和送絲管之間通過快速接頭A固定連接，移動噴頭和送絲管之間通過快速接頭B固定連接。

快速接頭A、快速接頭B起到防止送絲管繞曲的作用，能夠讓送絲更順利，減少卡絲、斷料現象的發生。

進一步地，送絲管為雙層導向管，外層管為硬管，內層管為內表面光滑的軟管，內、外層管通過粘接方式貼合。

送絲管為雙層導向管，外層管為用于實現打印材料的位置導向的硬管，內層管為其內表面光滑軟管，內、外層管通過粘接方式連接。雙層導向管由內外兩層構成，既能實現打印材料的位置導向，又能夠減小材料在送進時產生的摩擦阻力，保證打印材料順利向前推進。

進一步地，送進器內設有壓輪。

采用壓輪的方式，進行推送，能夠增強材料向前的推進力，不損傷材料，并有一定的容錯率，當材料直徑存在誤差時，依靠壓輪的彈力，避免3D打印機出現送絲中斷或者停頓的現象。

本發明的有益效果為：相對于現有技術的噴頭，本發明的分體式噴頭減小了噴頭工作時運動部分的重量。由于噴頭重量的減小，3D打印機的打印速度也得到了顯著的提高，并且由于運動部分重量的減小進而減輕了運動部分的負載慣性，使運動部件在轉向時減小延遲，提高了打印精度。

附圖說明

圖1為現有的一體化3D打印機擠出噴頭的結構示意圖。

圖2為分體式噴頭的一種結構示意圖。

圖3為分體式噴頭的另一種結構示意圖。

圖中，