[實用新型]3D打印頭及設置有該打印頭的打印機

有效

• 申請號: 201821968765.4
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN209304990U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 王志勇;白晉成;張璐
• 申請（專利權）人: 共享智能鑄造產業創新中心有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/30;B29C64/321;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種3D打印頭及設置有該打印頭的打印機，其中打印頭容納腔的一端設置有出料頭，容納腔內設置有螺桿，驅動裝置驅動螺桿轉動，入料裝置與容納腔連通，且為容納腔供物料，加熱裝置設置在容納腔或者螺桿上，即使得容納腔中的物料被加熱，超臨界流體輸送裝置與容納腔連通，向容納腔中輸入超頻界流體，容納腔中的容納空間由超臨界流體輸送裝置與容納腔的連通處向出料頭方向增加。提高了超臨界流體進入材料的混入量，同時提高效率。

技術領域

本實用新型涉及3D打印增材制造技術領域，尤其涉及一種3D打印頭及設置有該打印頭的打印機。

背景技術

3D打印機是快速成型技術的一種設備，它是一種以數字模型文件為基礎，以粉末狀金屬或塑料等可粘接性材料，通過逐層打印方式來構建物體的技術。

例如，熔融沉積型技術(FDM)是目前增材打印制造的主流技術之一。它利用熱塑性材料(ABS或PLA)的熱熔性、粘接性，將熱塑性材料在擠出機構內加熱成熔融態。擠出機構在設定程序控制下，沿著模型輪廓軌跡進行X-Y平面運動和高度Z方向運動，打印材料被擠出后固化，并與周圍材料粘接，每一個層面都是在上一層層面上堆積而成，直至按模型層層堆積完成為止。

現有工業級熔融沉積型打印設備存在的主要技術不足有：

一是現有PLA材料密度大，介于1.3kg/m3；材料為實心結構，打印產品質量重；二是現有技術材料為實心結構，打印產品熱量散失不完全，內部應力較大，存在翹曲和變形；三是由于實心材料，打印耗材量大，打印成本較高。

而且使用常規的打印頭連接超臨界流體，存在超臨界流體混合進入到材料中的量有限，也就是形成的微孔量較少，而且容易造成材料在混合處滯留，混合效果欠佳。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種3D打印頭及設置有該打印頭的打印機，本實用新型公開的一個方面解決的一個技術問題是，一方面解決了熔融沉積型打印產品實心造成問題，另一方面提高了超臨界流體進入材料的混入量，同時提高效率。

本實用新型解決其技術問題所采用的一個技術方案是：

一種3D打印頭，包括容納腔、螺桿、超臨界流體輸送裝置、驅動裝置、入料裝置、加熱裝置、出料頭，容納腔的一端設置有出料頭，容納腔內設置有螺桿，驅動裝置驅動螺桿轉動，入料裝置與容納腔連通，且為容納腔供物料，加熱裝置設置在容納腔或者螺桿上，即使得容納腔中的物料被加熱，超臨界流體輸送裝置與容納腔連通，向容納腔中輸入超臨界流體，容納腔中的容納空間由超臨界流體輸送裝置與容納腔的連通處向出料頭方向增加。

優選的，所述容納腔和所述螺桿中的至少一個為直徑漸變狀，即所述容納腔中的容納空間由所述超臨界流體輸送裝置與所述容納腔的連通處向所述出料頭方向漸變增加。

優選的，所述容納腔中容納空間由所述超臨界流體輸送裝置與所述容納腔連通處向出料頭方向的增加量，與單位體積物料中要混入的超臨界流體的量成正相關。

優選的，所述螺桿外周設置有螺旋槽，且螺旋槽的槽深由入料裝置一端向出料頭一端逐漸變淺。

優選的，所述出料頭包括混勻段、收縮段和突出段，混勻段與容納腔連通，混勻段的下游設置有直徑漸變收縮的收縮段，收縮段的末端設置有向外延伸的突出段，混勻段包括正向葉輪和反向葉輪中的至少一個，正向葉輪和反向葉輪中的至少一個設置在混勻段中，向出料口運動的物料驅動正向葉輪順時針旋轉，且驅動反向葉輪逆時針旋轉。

優選的，所述正向葉輪與所述反向葉輪相鄰設置；所述正向葉輪包括正向葉片，正向葉片扭轉180°～270°；所述反向葉輪包括反向葉片，反向葉片扭轉180°～270°；所述出料頭的突出段由銅材料制成，且所述突出段向外延伸1～5毫米。

優選的，所述加熱裝置設置在所述入料裝置與容納腔連通處和出料頭之間；所述入料裝置為容納腔供PLA顆粒；所述螺桿外周鍍有聚四氟乙烯。