[發明專利]立體打印裝置及打印頭模塊

有效

• 申請號: 201610211735.8
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN107283823B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 黃家宏;李洋得
• 申請（專利權）人: 三緯國際立體列印科技股份有限公司;金寶電子工業股份有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/209;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

本發明提供一種立體打印裝置及打印頭模塊，該立體打印裝置包括基座、打印頭模塊及控制單元。基座具有承載面。打印頭模塊設置于基座的上方并包括打印頭、風扇及噴嘴導風罩。打印頭包括加熱單元、進料管道與出料噴嘴。進料管道連接出料噴嘴。風扇對應進料管道設置。噴嘴導風罩對應風扇設置并延伸至出料噴嘴。噴嘴導風罩包括噴嘴出風口，其位于出料噴嘴與承載面之間。控制單元耦接打印頭模塊，以控制將熱熔性基材由進料管道傳送至出料噴嘴，且加熱單元經配置對出料噴嘴加熱以將熱熔性基材受熱熔融擠出而逐層成形于承載面上而打印立體物件。本發明提供的立體打印裝置及打印頭模塊，可同時對進料管道以及自出料噴嘴擠出的熱熔性基材進行散熱。

技術領域

本發明涉及一種立體打印裝置及打印頭模塊，尤其涉及一種具有散熱模塊的立體打印裝置及打印頭模塊。

背景技術

隨著電腦輔助制造(Computer-Aided Manufacturing,CAM)的進步，制造業發展了立體打印技術，能很迅速的將設計原始構想制造出來。立體打印技術實際上是一系列快速原型成型(Rapid Prototyping,RP)技術的統稱，其基本原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成立體物體。立體打印技術能無限制幾何形狀，而且越復雜的零件越顯示RP技術的卓越性，更可大大地節省人力與加工時間，在時間最短的要求下，將3D電腦輔助設計(Computer-Aided Design,CAD)軟件所設計的數字立體模型真實地呈現出來，不但摸得到，亦可真實地感受得到它的幾何曲線，更可以試驗零件的裝配性、甚至進行可能的功能試驗。

目前立體打印裝置的打印頭模塊主要包括一進料管、一加熱元件以及一噴嘴所構成，所使用的原料大多都是熱熔性成型原料，成型原料于常溫下為固態，此固態的成型原料經由進料管傳送至噴嘴，并通過加熱元件將成型原料熱融后由噴嘴進行出料以逐步堆疊打印成一立體物件。

現有的進料管為一中空管狀結構，進料管多為金屬材質構成，進料管靠近加熱元件的一端會因受熱傳導而使成型原料提早熱融進而沾粘在進料管的內壁上，一旦立體打印裝置用畢停機，加熱元件冷卻后，沾粘在靠近加熱元件一端的進料管內壁的成型原料會逐漸硬化而造成進料管阻塞。如此除了降低現有立體打印裝置的打印頭模塊在立體打印過程中的效能及效率，更需要在打印頭模塊的維修與清潔上負擔許多額外成本。

發明內容

本發明提供一種立體打印裝置及打印頭模塊，其可同時對進料管道以及自出料噴嘴擠出的熱熔性基材進行散熱。

本發明的立體打印裝置，其包括基座、打印頭模塊及控制單元。基座具有承載面。打印頭模塊設置于基座的上方并包括打印頭、風扇及噴嘴導風罩。打印頭包括加熱單元、進料管道與出料噴嘴。進料管道連接出料噴嘴。加熱單元經配置以對出料噴嘴加熱。風扇對應進料管道設置。噴嘴導風罩對應風扇設置并延伸至出料噴嘴。噴嘴導風罩包括噴嘴出風口，其位于出料噴嘴與承載面之間。控制單元電性耦接打印頭及風扇，以控制將熱熔性基材由進料管道傳送至出料噴嘴，且加熱單元經配置對出料噴嘴加熱以將熱熔性基材受熱熔融擠出而逐層成形于承載面上而打印立體物件，并控制風扇將氣流由散熱鰭片導入噴嘴導風罩的噴嘴出風口。

本發明的打印頭模塊適于設置于立體打印裝置的基座的上方，以打印立體物件。打印頭模塊包括打印頭、風扇及噴嘴導風罩。打印頭包括加熱單元、進料管道與出料噴嘴。進料管道連接出料噴嘴。加熱單元經配置以對出料噴嘴加熱。風扇對應進料管道設置。噴嘴導風罩對應風扇設置并延伸至出料噴嘴。噴嘴導風罩包括噴嘴出風口，其位于出料噴嘴與承載面之間。

在本發明的一實施例中，上述的打印頭模塊還包括進料導風罩連接進料管道并位于風扇與進料管道之間。

在本發明的一實施例中，上述的進料導風罩包括進料入風口以及進料出風口。進料入風口連接進料管道，且進料出風口連接風扇的入風側。

在本發明的一實施例中，上述的噴嘴導風罩連接風扇的出風側。