[實用新型]可用于多頭3D打印機的打印頭組件

有效

• 申請號: 201520724747.1
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN204955463U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 王紅;史衍釗;韓悅萌
• 申請（專利權）人: 青島尤尼科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本實用新型屬于3D打印機技術領域，具體地說，涉及一種可用于多頭3D打印機的打印頭組件。

背景技術

目前基于FDM（熔融沉積制造）技術的3D打印機的市場占有率最高，但打印質量相對較低，可靠性有待提高，常見故障有耗材脹管而堵頭、斷絲、拖絲。引起這些故障的原因除材料特性外，主要是因打印頭設計不合理造成的。

由于加熱部位存在熱量傳導，3D打印頭的中上段散熱效果不好，過高的溫度容易造成耗材在打印頭中上段的通孔腔體內就因受熱而過早變軟，這一現象會帶來以下三個問題。一：因為金屬材質的通孔腔體形變系數小，內壁粗糙度大，極易導致耗材在金屬通孔的腔體內漲管，造成堵頭現象；對于這個問題，目前的解決方法是在通孔內加特氟龍襯管以提高通孔內壁的光滑度，但是效果不是十分明顯，不能根除脹管問題。二：因為通孔腔體內材料過早變軟，會對輸送絲狀耗材的力度要求提高，甚至出現斷絲；目前的解決方法是將送絲機構安裝在打印頭組件上方并與其一體，實現近程送絲。但又會導致噴頭組件運動慣性加大，送絲電機受打印頭熱輻射的問題。三：耗材經過加熱的噴頭后成熔融態，然后從噴嘴輸出實現打印，輸出后很難快速冷卻實現凝固塑形，在噴頭移動打印過程中，剛輸出的熔融態材料容易因粘結而拖動未凝固的前一打印層，形成拖絲現象，嚴重影響打印精度。

發明內容

本實用新型提供了一種可用于多頭3D打印機的打印頭組件，通過噴頭散熱結構，加強對噴頭以及打印出的制備體散熱，降低耗材在打印頭中上段的熱度，消除了堵頭、斷絲、拖絲故障，提高了打印精度以及3D打印機的可靠性。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

提出一種可用于多頭3D打印機的打印頭組件，包括噴頭、軸承組件和散熱組件；所述噴頭包括噴頭本體、加熱塊、熱電偶、噴嘴、喉管、特氟龍襯管、散熱翼片、導管和加熱棒；所述軸承組件包括軸承座、X向軸承和Y向軸承；所述散熱組件包括噴頭風扇和制備體風扇；其中，所述加熱塊為中空圓柱，套裝在所述噴嘴的外圍，且固定于所述噴嘴的外壁；所述加熱棒和所述熱電偶嵌于所述加熱塊的安裝孔內；所述喉管上下兩端分別與所述噴頭本體和所述噴嘴連接；所述特氟龍襯管置于所述噴頭本體的內腔，下端與所述喉管的上端對接，上端與所述噴頭本體上表面平齊；所述導管的下端與所述特氟龍襯管的上端對接，并穿過所述軸承座內的孔道露出所述軸承座的上表面；所述散熱翼片沿所述噴頭本體中軸線呈輻射狀分布；所述軸承座用于套接所述X向軸承和所述Y向軸承；所述X向軸承用于套接X方向導桿，所述Y向軸承用于套接Y方向導桿；所述噴頭風扇和所述制備體風扇安裝于風扇支架上；所述噴頭風扇的出風口正對所述散熱翼片；所述制備體風扇與所述噴頭本體中軸線呈45°夾角，出風口斜對所述噴嘴。

進一步的，所述X向軸承與所述Y向軸承各為兩個。

進一步的，所述加熱塊采用銅制作。

進一步的，所述喉管為金屬材質。

進一步的，所述喉管兩端帶有外螺紋。

進一步的，所述特氟龍襯管的上端呈喇叭口狀；所述導管的下端與所述特氟龍襯管上端的喇叭口對接。

進一步的，所述散熱翼片為鋁或銅材質。

進一步的，所述散熱翼片的直徑范圍為400mm至800mm。

與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是：本申請實施例提出的可用于多頭3D打印機的打印頭組件中，在噴頭上增加散熱翼片加快噴頭的散熱傳導，并增加噴頭風扇對噴頭散熱，實現對噴頭進絲段的加強散熱效果，能夠克服斷絲問題，同時可實現遠程送絲，從而降低噴頭運動負載，避免因為噴頭熱輻射導致送絲電機溫度過高；通過制備體風扇對打印出的制備體散熱，能夠克服拖絲問題，保證了打印精度，進而提高了3D打印機的可靠性；并且，通過X、Y兩個方向的各兩個軸承的設計加強了噴頭運動的穩定性，保證了噴頭長期大幅度快速的運動的穩定性。

結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提出的可用于多頭3D打印機的打印頭組件的結構圖示意圖;

圖2為本實用新型實施例提出的軸承組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細地說明。