[發明專利]3D打印機噴頭單元及3D打印機

有效

• 申請號: 201711103484.2
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107599396B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 肖賓賓;羅昌由;涂六梅
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/295;B29C64/118;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

3D打印機噴頭單元及3D打印機，涉及增材制造設備技術領域，所述3D打印機噴頭單元包括內部設有熱熔通道的發熱座、柱形的定子、套在定子外部的轉子以及用于驅動轉子以定子為軸轉動并可鎖止轉子位置的驅動裝置，定子固定連接至發熱座，在轉子的內腔壁與定子的外周面之間形成可防止熔融膠料泄漏的動密封，定子中設有熱膠流道，熱膠流道的前端與熱熔通道的末端相連，定子的外周面上開設有一個連通熱膠流道的出膠盲孔，轉子上環形間隔設置多個中空連接頭，中空連接頭上均可拆卸安裝有噴頭，噴頭的出料口均與中空連接頭的內腔相通，噴頭的出料口大小均不相同，通過驅動裝置驅動轉子以定子為軸轉動，可使所述多個中空連接頭的內腔擇一與出膠盲孔連通。

技術領域

本發明涉及增材制造設備技術領域，特別涉及一種3D打印機噴頭單元及3D打印機。

背景技術

近年來，3D打印技術在越來越多的領域得到應用，常用的3D打印材料有尼龍、金屬以及橡膠。

熱塑性材料（例如尼龍）常被應用在熔融沉積式?(FDM）打印場合。尼龍絲（或者其他熱塑性材料）通過進料單元（進料單元包括導料管、送絲齒輪及喉管）送入噴頭單元中，噴頭單元包括加熱塊及噴頭，加熱塊內部設有熱熔通道，該熱熔通道與噴頭相連，尼龍絲在熱熔通道中受熱變成熔融狀態，進料單元的送絲齒輪不斷將尼龍絲推送入熱熔通道，從而使得熱熔通道中已熔融的材料不斷涌入噴頭中，并從噴頭的出料口往下排出，經噴頭噴出的熔融材料逐層沉積，同時配合冷卻風扇輔助冷卻，最終得到立體的產品。

當前市售包含多個噴頭的噴頭單元主要用于實現多色打印（即實現在多種不同顏色的材料間切換打印），通過多噴頭切換省去單噴頭打印機在打印過程中停機拆換噴頭的工作，由于涉及到噴頭切換后與進料單元的銜接，這類噴頭單元大多結構復雜，制造成本較高。實際上，若產品僅僅涉及兩種或三種顏色，還不如先用單色打印完成，再在后期對產品表面上色來得方便、實惠。

鑒于熔融沉積打印的產品通常對精度要求不高，若能夠通過一個精度較高（出料孔尺寸較小）的噴頭先打印產品廓形，然后通過一個精度相對較低但出料量更大（出料孔尺寸較大）的噴頭來填充內部，這對于打印速度的提高是非常明顯的，相比多色切換打印更具現實意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種包括多噴頭、可大幅提高熔融沉積打印速度的3D打印機噴頭單元。進一步地，本發明還提供一種包含上述3D打印機噴頭單元的3D打印機。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種3D打印機噴頭單元，包括內部設有熱熔通道的發熱座、柱形的定子、套在所述定子外部的轉子以及用于驅動所述轉子以定子為軸轉動并可鎖止轉子位置的驅動裝置，所述定子固定連接至發熱座，在所述轉子的內腔壁與定子的外周面之間形成可防止熔融膠料泄漏的動密封，所述定子中設有熱膠流道，所述熱膠流道的前端與熱熔通道的末端相連，所述定子的外周面上開設有一個連通熱膠流道的出膠盲孔，所述轉子上環形間隔設置多個中空連接頭，所述中空連接頭上均可拆卸安裝有噴頭，所述噴頭的出料口均與中空連接頭的內腔相通，所有噴頭的出料口大小均不相同，通過所述驅動裝置驅動轉子以定子為軸轉動，可使所述多個中空連接頭的內腔擇一與出膠盲孔連通。

進一步地，所述定子的外周面上還開設有一段出膠槽，所述出膠槽與出膠盲孔相通，通過所述驅動裝置驅動轉子以定子為軸轉動，可使所述多個中空連接頭的內腔擇一與出膠槽直接連通。

其中，所述轉子包括轉子本體，所述轉子本體的內腔中設有一個聚四氟乙烯耐磨套，所述聚四氟乙烯耐磨套緊貼住轉子本體的腔壁并與轉子本體固定連接，在所述聚四氟乙烯耐磨套的內腔壁與定子的外周面之間形成可防止熔融膠料泄漏的動密封。

優選的，所述轉子上固定套設有齒圈，所述驅動裝置包括齒輪及用于驅動該齒輪轉動且帶抱閘的電機，所述齒圈與齒輪嚙合。