[發(fā)明專利]FDM式柔性材料3D打印噴頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710414977.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107053660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金國(guó)慶;胡兵兵;陳濤;劉會(huì)聰;楊湛;王德山;孫立寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/118
• 分類號(hào): B29C64/118;B29C64/209;B29C64/321;B29C64/30;B29C35/16;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 寧波高新區(qū)核心力專利代理事務(wù)所(普通合伙)33273
• 代理人: 袁麗花

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種FDM式柔性材料3D打印噴頭，特別是一種關(guān)于柔性絲材(如TPU、硅膠等)的均勻打印的噴頭套件裝置。

背景技術(shù)

目前，F(xiàn)DM式的3D打印機(jī)是市場(chǎng)中最為普遍的一種機(jī)器，其中桌面級(jí)的打印機(jī)尤其受到人們的熱捧。但是，目前FDM式的打印機(jī)由于技術(shù)原因只能打印硬質(zhì)絲材(如PLA、ABS等)，這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的要求。

在傳統(tǒng)的FDM式的打印機(jī)中主要由于噴頭裝置的原因，限制了打印材料的范圍，主要問(wèn)題：首先在傳統(tǒng)的打印機(jī)中，由于絲材的擠出輪與噴嘴的喉管距離較遠(yuǎn)，致使在打印柔性絲材時(shí)絲材容易在擠出輪與喉管之間發(fā)生彎曲從而發(fā)生堵塞；其次，由于柔性材料的熔點(diǎn)較高，導(dǎo)致靠近噴嘴的喉管里絲材融化發(fā)生堵塞，同時(shí)打印出的絲材無(wú)法及時(shí)冷卻從而導(dǎo)致打印件表面質(zhì)量差等現(xiàn)象。

如今已經(jīng)有很多人提出對(duì)打印噴頭進(jìn)行改造，以適應(yīng)柔性材料的打印過(guò)程。但是到目前為止，技術(shù)成形的柔性材料打印噴頭卻寥寥無(wú)幾，大多在打印過(guò)程中都存在柔性絲材供給不暢、噴頭堵塞、出絲不均勻等等原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種打印速度快、質(zhì)量精度高，能夠打印柔性絲材的FDM式柔性材料3D打印噴頭。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)一種FDM式柔性材料3D打印噴頭，包括擠出輪、送絲輪、喉管和噴嘴，所述擠出輪和送絲輪之間形成絲材擠出空間，所述喉管的入口端延伸至所述擠出空間底端，所述噴嘴安裝于所述喉管的出口端，所述喉管的外表面布置有散熱片，所述散熱片靠近所述噴嘴一端，還包括對(duì)應(yīng)所述散熱片設(shè)置的喉管冷卻風(fēng)扇。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，還包括打印件冷卻風(fēng)扇和導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置設(shè)置于所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)口并將冷卻風(fēng)集中至所述噴嘴的下方。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，還包括一水平的支撐板，所述擠出輪和送絲輪設(shè)置于所述支撐板的上方，所述散熱片和喉管冷卻風(fēng)扇設(shè)置于所述支撐板的下方。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述打印件冷卻風(fēng)扇設(shè)置于所述支撐板的下方，所述打印件冷卻風(fēng)扇的出風(fēng)口面向所述散熱片，所述打印件冷卻風(fēng)扇和喉管冷卻風(fēng)扇位于所述散熱片相對(duì)的兩側(cè)，所述打印件冷卻風(fēng)扇和喉管冷卻風(fēng)扇位于同一高度。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述擠出輪和送絲輪之間通過(guò)齒輪嚙合。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述送絲輪的兩側(cè)邊緣分別沿徑向向外凸伸有擋板。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述擠出輪連接于電機(jī)，所述送絲輪安裝于可擺動(dòng)的壓縮搖臂的一端，所述壓縮搖臂的另一端設(shè)置有彈簧，該彈簧作用于壓縮搖臂以調(diào)節(jié)送絲輪和擠出輪之間的壓緊力或距離。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述擠出輪、送絲輪的外側(cè)還遮罩有龍門形狀的絲材導(dǎo)向板。

優(yōu)選的，在上述的FDM式柔性材料3D打印噴頭中，所述喉管靠近絲材擠出空間的一端厚度收窄。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)、本發(fā)明的壓縮搖臂，通過(guò)對(duì)彈簧的壓縮調(diào)節(jié)送絲輪與擠出輪之間的空隙，保證裝卸絲材簡(jiǎn)便性。

(2)、本發(fā)明在送絲輪上設(shè)置了齒輪結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了對(duì)絲材的擠出力，保證了柔性絲材的順利擠出而不發(fā)生打滑現(xiàn)象。

(3)、本發(fā)明在送絲輪上設(shè)置了較高的邊沿，保證了絲材的導(dǎo)向性，確保絲材能夠順利的被擠出。

(4)、本發(fā)明加長(zhǎng)了噴嘴的喉管裝置，并且將其靠近擠出輪與送絲輪的一端切除一部分，使其可以近距離的靠近擠出輪與送絲輪，確保擠出的絲材能夠順利的進(jìn)入喉管而不發(fā)生彎曲等現(xiàn)象。

(5)、本發(fā)明在噴嘴上方的喉管上設(shè)置了較多的散熱片，使得喉管中的溫度遠(yuǎn)低于絲材熔點(diǎn)，以確保不會(huì)由于柔性絲材高的打印溫度而導(dǎo)致絲材提前融化在靠近噴嘴的喉管里。

(6)、本發(fā)明在喉管的一側(cè)設(shè)置了專門的冷卻風(fēng)扇，使得喉管里的熱量及時(shí)散去，確保絲材不會(huì)在喉管里發(fā)生堵塞。

(7)、本發(fā)明設(shè)置了專門的打印件冷卻風(fēng)扇，并且在風(fēng)扇的出風(fēng)口設(shè)置了導(dǎo)向裝置，使得冷卻風(fēng)可以集中到打印件上，確保打印件不會(huì)因?yàn)楦叩拇蛴囟榷l(fā)生變形等現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明