[發明專利]一種基于熔融沉積成型的全金屬3D打印熱端

有效

• 申請號: 201710129330.4
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106626389B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 許進;許平;許兆駿;黃喆
• 申請（專利權）人: 武漢中天元科技有限公司
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發明涉及一種基于熔融沉積成型的全金屬3D打印熱端，包括：引導管、熱引導管、溫度傳感器、通氣管、加熱器、隔熱層和擠出噴嘴，所述進料引導管一端與進料裝置連接，另一端連接所述熱引導管，還包括引導端，所述熱引導管的內部形成耗材通道，通道的兩端呈倒錐形，熱引導管側壁設有溫度傳感器和多組加熱器，且加熱器之間通過所述通氣管相互連通，所述隔熱層位于熱引導管和引導端之間，所述擠出噴嘴與引導端的一端緊密相連；所述進料引導管、熱引導管、通氣管、引導端和擠出噴嘴的制作材料均為鈦合金。本發明的全金屬3D打印熱端可以加熱到510℃進行打印，而且具有不粘連，打印速度快，質量高，低打印成本等優點。

技術領域

本發明屬于3D 打印機中的熱端組件技術領域，特別是涉及一種基于熔融沉積成型的全金屬3D打印熱端裝置。

背景技術

3D 打印技術(Three dimension Printing)是以三維數字模型文件為基礎，將其分層為切片模型, 再通過打印頭將粉末狀金屬或塑料等粘合材料按照打印軌跡不斷添加上去, 逐層打印形成了最終的實體工件。與傳統模具制造不同, 3D打印機直接將數字化設計模型打印為產品。 與傳統技術相比具有生產的流程簡化, 生產成本減少, 復雜結構產品開發周期大大縮短等優點。

現有的3D打印技術主要分為：選擇性激光燒結技術, 液態光敏聚合物選擇性固化技術，薄形材料選擇性切割，溶融沉積技術等。其中溶融沉積技術最為廣泛應用，通過將絲狀的熱熔性材料用熱端進行加熱融化，再通過噴嘴把材料沿一定方向一層一層擠出，粘合成成型工件。

但熔融沉積成型技術普遍存在以下問題：1、耗材擠出時產生粘連拉絲，大大影響了打印工件的質量；2、現有熱端一般采用減少熔融腔段長度，并在喉管內安裝上聚四氟乙烯內襯管的方法，但由于聚四氟乙烯耐熱溫度的限制，不能將打印耗材加熱到500℃以上，所以只能使用一種或幾種塑料耗材，大大增加了打印成本。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種基于熔融沉積成型的全金屬3D打印熱端，以解決現有熔融沉積成型技術普遍存在的耗材擠出時產生粘連拉絲的問題。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案是：一種基于熔融沉積成型的全金屬3D打印熱端，包括進料引導管、熱引導管、溫度傳感器、通氣管、加熱器、隔熱層和擠出噴嘴，所述進料引導管一端與進料裝置連接，另一端連接所述熱引導管，還包括引導端，所述熱引導管的內部形成耗材通道，通道的兩端呈倒錐形，熱引導管側壁設有溫度傳感器和多組加熱器，且加熱器之間通過所述通氣管相互連通，所述隔熱層位于熱引導管和引導端之間，所述擠出噴嘴與引導端的一端緊密相連。

優選的，所述進料引導管、熱引導管、通氣管、隔熱層、引導端和擠出噴嘴的制作材料均為鈦合金。

優選的，所述溫度傳感器設置在加熱器上方。

優選的，所述加熱器的數量為4組。

優選的，所述加熱器等間距設置在所述熱引導管的側壁。

與現有技術相比，由于本發明的全金屬3D打印熱端大部分部件采用鈦合金材料制作，可以加熱到510℃進行打印，因此可以使用各種塑料材料（PLA, ABS， TPE, TPU，PVA,HIPS，PC, PET, PETE, PETG, NYLON，PEEK, PEI）進行打印。本發明的熱引導管的內部形成耗材通道，通道的兩端呈倒錐形，可以使耗材快速進入加熱區并快速下降到隔熱層，因而耗材不容易粘連，而且具有打印速度快，質量高，低打印成本等優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例的剖面結構示意圖。

圖中標記：1.進料引導管；2.熱引導管；3.溫度傳感器；4.通氣管；5.加熱器；6.隔熱層；7.引導端；8.擠出噴嘴。

具體實施方式