一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于三維打印技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本體、熔融料出料裝置、活塞片、氣壓控制器、氣壓表和加熱片，所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，噴頭殼體內(nèi)設(shè)置有氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)，氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)通過(guò)活塞片分隔開(kāi)來(lái)，所述氣壓倉(cāng)連接著氣壓控制器，用于調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)內(nèi)的氣壓，氣壓倉(cāng)上設(shè)置有氣壓表，顯示氣壓倉(cāng)內(nèi)的壓力值。本發(fā)明采用低熔點(diǎn)金屬作為打印材料，結(jié)構(gòu)新穎，噴頭內(nèi)部增加氣壓倉(cāng)，通過(guò)氣壓倉(cāng)間接控制熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓力，能直觀的反應(yīng)內(nèi)部壓力值，控制精度高，泄壓速度快，不會(huì)出現(xiàn)多余打印和拖料現(xiàn)象，成品精度高，減少了不必要的工藝，增加了打印效率。
【專利說(shuō)明】
一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于三維打印技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]三維打印機(jī)，也稱三維立體打印機(jī)，簡(jiǎn)稱3DP。三維打印機(jī)是快速成型的一種工藝， 采用層層堆積的方式分層制作出三維模型，其運(yùn)行過(guò)程類似于傳統(tǒng)打印機(jī)，只不過(guò)傳統(tǒng)打印機(jī)是把墨水打印到紙質(zhì)上形成二維的平面圖紙，而三維打印機(jī)是把液態(tài)光敏樹(shù)脂材料、 熔融的塑料絲、石膏粉等材料通過(guò)噴射粘結(jié)劑或擠出等方式實(shí)現(xiàn)層層堆積疊加形成三維實(shí)體。
[0003]三維打印機(jī)打印的三維實(shí)體個(gè)體有大有小，打印也存在差異，為滿足打印實(shí)體的大小需求，三維打印機(jī)的機(jī)體一般很大，這就造成打印較小實(shí)體時(shí)的精度不高。而桌面三維打印機(jī)便是針對(duì)打印較小實(shí)體而設(shè)計(jì)的，桌面三維打印機(jī)機(jī)體小，打印精度高。
[0004]桌面三維打印機(jī)的快速成型工藝，首先要接受計(jì)算機(jī)構(gòu)造的產(chǎn)品三維模型，然后才能進(jìn)行切片處理，用測(cè)量?jī)x對(duì)已有的產(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行掃描，得到數(shù)據(jù)點(diǎn)云，進(jìn)行三維重構(gòu)。 系統(tǒng)能自動(dòng)提取模型的截面輪廓，根據(jù)自動(dòng)提取的截面輪廓，在計(jì)算機(jī)控制下，桌面三維打印機(jī)機(jī)的噴頭在x-y平面內(nèi)按截面輪廓進(jìn)行掃描，將噴頭內(nèi)的熔融料噴出凝固，得到一層層截面，熔融料為樹(shù)脂、切割紙、燒結(jié)粉末材料、噴射粘結(jié)劑、熱熔劑或熱熔材料。
[0005]目前，桌面三維打印機(jī)的噴頭均采用給材料加熱熔化之后加壓的方式實(shí)現(xiàn)材料噴出，堆疊一層層截面，而所使用的打印材料為高溫金屬材料，例如鈦合金、鋁合金、高溫合金等。難以開(kāi)發(fā)出低熔點(diǎn)合金來(lái)作為打印材料，因?yàn)榈腿埸c(diǎn)金屬熔點(diǎn)較低，當(dāng)計(jì)算機(jī)激活系統(tǒng)開(kāi)始預(yù)熱過(guò)程中，噴頭內(nèi)部的空氣長(zhǎng)時(shí)間受熱勢(shì)必會(huì)膨脹，噴頭內(nèi)的壓強(qiáng)大幅度增加，導(dǎo)致在給噴頭預(yù)熱過(guò)程中就會(huì)有部分已經(jīng)熔融料從噴口流出，形成多余打印，給成品精度帶來(lái)致命的影響。打印作業(yè)中，熔融的低熔點(diǎn)金屬材料容易凝固，需要持續(xù)加熱，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。打印作業(yè)結(jié)束后，計(jì)算機(jī)關(guān)閉系統(tǒng)結(jié)束打印，雖然加壓停止，但是熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓力依舊大于外界壓力，不能馬上泄壓，熔融料倉(cāng)內(nèi)熔融料依舊會(huì)流出，噴頭斷料不徹底，導(dǎo)致形成拖料。后續(xù)工藝必須增加去殘料打磨工作，降低打印效率，影響成品精度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決以上技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭， 能控制熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓力，泄壓速度快，不會(huì)出現(xiàn)多余打印和拖料現(xiàn)象，成品精度高。
[0007]其技術(shù)方案為:一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本體、熔融料出料裝置、活塞片、氣壓控制器、氣壓表和加熱片；所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，包括噴頭殼體、氣壓倉(cāng)、熔融料倉(cāng)和噴口，噴頭殼體內(nèi)設(shè)置有氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)，氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)通過(guò)活塞片分隔開(kāi)來(lái)，噴頭殼體下端設(shè)置有噴口，熔融料倉(cāng)連通噴口，熔融料倉(cāng)內(nèi)壁設(shè)置有加熱片；所述氣壓倉(cāng)連接著氣壓控制器，用于調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)內(nèi)的氣壓，氣壓倉(cāng)上設(shè)置有氣壓表，顯示氣壓倉(cāng)內(nèi)的壓力值；述熔融料出料裝置用于控制熔融料噴出，包括導(dǎo)套、彈簧和堵桿；所述堵桿包括導(dǎo)桿、堵頭和連接軸；所述導(dǎo)套固定設(shè)置在壓料管下端，導(dǎo)套與導(dǎo)桿軸套配合，導(dǎo)桿上端通過(guò)彈簧固定連接著導(dǎo)套，導(dǎo)桿通過(guò)連接軸連接著堵頭，堵頭設(shè)置在噴口處，所述導(dǎo)桿直徑大于堵頭的直徑， 堵頭的直徑大于連接軸的直徑。
[0008]進(jìn)一步，所述螺旋壓料片的旋距由上往下逐漸減小。
[0009]當(dāng)計(jì)算機(jī)激活系統(tǒng)時(shí)，噴頭的熔融料倉(cāng)內(nèi)已存在的固體材料受熱膨脹，推動(dòng)活塞片向上移動(dòng)，氣壓表實(shí)時(shí)測(cè)出氣壓倉(cāng)內(nèi)的氣壓值，通過(guò)氣壓控制器調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)內(nèi)的氣壓，使其保持常壓狀態(tài)，此時(shí)熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓強(qiáng)也為常壓。由于此時(shí)彈簧的彈力和堵桿的重力大于氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力，所以堵桿的堵頭能堵住噴口。
[0010]噴頭若要噴料打印時(shí)，氣壓控制器增大氣壓倉(cāng)內(nèi)的氣壓，活塞片受氣壓壓力向下運(yùn)動(dòng)，使熔融料倉(cāng)體積縮小，壓強(qiáng)增大。此時(shí)氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力大于彈簧的彈力和堵桿的重力，堵桿的導(dǎo)桿向上運(yùn)動(dòng)，直到受力平衡。堵桿的堵頭脫離噴口，而熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓強(qiáng)大于外界的大氣壓，熔融料倉(cāng)內(nèi)的熔融料噴出打印。氣壓控制器能控制氣壓倉(cāng)內(nèi)的氣壓大小時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體速率變化，控制噴頭噴料量。
[0011]噴頭噴料的過(guò)程中，熔融料進(jìn)料裝置不斷為熔融料倉(cāng)補(bǔ)充熔融料，其中熔融料是低熔點(diǎn)金屬材料，熔點(diǎn)較低。線性進(jìn)料裝置將固體的線性材料輸送至壓料管中，加熱器加熱壓料管中的加熱棒，加熱棒將線性材料變成熔融狀。同時(shí)動(dòng)力設(shè)備通過(guò)齒輪組件帶動(dòng)加熱棒和螺旋壓料片旋轉(zhuǎn)，熔融狀材料被螺旋壓料片壓下，從擠壓出孔被擠入熔融料倉(cāng)中。由于螺旋壓料片的旋距由上往下逐漸減小，所以熔融料被擠入熔融料倉(cāng)時(shí)的壓力很大，阻止熔融料倉(cāng)內(nèi)的熔融料回流至壓料管中。
[0012]打印結(jié)束后，計(jì)算機(jī)關(guān)閉系統(tǒng)，氣壓控制器馬上對(duì)氣壓倉(cāng)進(jìn)行泄壓，調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)和熔融料倉(cāng)的壓強(qiáng)，恢復(fù)常壓。常壓狀態(tài)下，彈簧的彈力和堵桿的重力大于氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力，堵桿的堵頭堵住噴口，噴頭停止噴料。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，噴頭內(nèi)部增設(shè)了氣壓倉(cāng)，通過(guò)氣壓倉(cāng)間接控制熔融料倉(cāng)內(nèi)的壓力，能直觀的反應(yīng)內(nèi)部壓力值，控制精度高，泄壓速度快，不會(huì)出現(xiàn)多余打印和拖料現(xiàn)象，成品精度高，減少了不必要的工藝，增加了打印效率。本發(fā)明采用低熔點(diǎn)金屬作為打印材料，所需持續(xù)加熱的溫度相對(duì)較低，熔融時(shí)間短，不易凝固，減少了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)易了生產(chǎn)工藝?！靖綀D說(shuō)明】
[0014]圖1為桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，101-噴頭殼體，102-氣壓倉(cāng)，103-熔融料倉(cāng)，104-噴口，2-壓料管，3-加熱棒，4-螺旋壓料片，5-齒輪組件，6-加熱器，7-線性進(jìn)料裝置，8-活塞片，9-氣壓控制器，10-氣壓表， 11-導(dǎo)套，12-彈簧，13-堵桿，1301-導(dǎo)桿，1302-堵頭，1303-連接軸，14-加熱片?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本體、熔融料出料裝置、活塞片8、氣壓控制器9、氣壓表10和加熱片14;所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，包括噴頭殼體101、氣壓倉(cāng)102、熔融料倉(cāng)103和噴口 104,噴頭殼體101內(nèi)設(shè)置有氣壓倉(cāng)102和熔融料倉(cāng)103,氣壓倉(cāng)102和熔融料倉(cāng)103通過(guò)活塞片8分隔開(kāi)來(lái)，噴頭殼體101下端設(shè)置有噴口 104,熔融料倉(cāng)103連通噴口 104,熔融料倉(cāng) 103內(nèi)壁設(shè)置有加熱片14;所述氣壓倉(cāng)102連接著氣壓控制器9,用于調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)102和熔融料倉(cāng)103內(nèi)的氣壓，氣壓倉(cāng)102上設(shè)置有氣壓表10,顯示氣壓倉(cāng)102內(nèi)的壓力值。
[0016]所述熔融料進(jìn)料裝置用于補(bǔ)充熔融料，包括壓料管2、加熱棒3、螺旋壓料片4、齒輪組件5、加熱器6和線性進(jìn)料裝置7;所述壓料管2穿過(guò)噴頭殼體101設(shè)置，壓料管2上端設(shè)置在噴頭殼體101外，壓料管2下端設(shè)置在熔融料倉(cāng)103內(nèi)，壓料管2內(nèi)設(shè)置有加熱棒3，加熱棒3上設(shè)置有螺旋壓料片4，加熱棒3 連接著加熱器6，齒輪組件5連接著加熱棒3，壓料管2上方設(shè)置有線性進(jìn)料裝置7，壓料管2下端設(shè)置有多個(gè)擠壓出孔；所述熔融料出料裝置用于控制熔融料噴出，包括導(dǎo)套11、彈簧12和堵桿13;所述堵桿13包括導(dǎo)桿1301、堵頭1302和連接軸1303;所述導(dǎo)套11固定設(shè)置在壓料管2下端，導(dǎo)套11與導(dǎo)桿1301軸套配合，導(dǎo)桿1301上端通過(guò)彈簧12固定連接著導(dǎo)套11，導(dǎo)桿1301通過(guò)連接軸1303連接著堵頭1302,堵頭1302設(shè)置在噴口 104 處。[〇〇17]所述螺旋壓料片4的旋距由上往下逐漸減小。[〇〇18] 所述導(dǎo)桿1301直徑大于堵頭1302的直徑，堵頭1302的直徑大于連接軸1303的直徑。
[0019]本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，其特征在于，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本 體、熔融料出料裝置、活塞片(8)、氣壓控制器(9)、氣壓表(10)和加熱片(14);所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，包括噴頭殼體(101)、氣壓倉(cāng)(102)、熔融料倉(cāng) (103)和噴口(104)，噴頭殼體(101)內(nèi)設(shè)置有氣壓倉(cāng)(102)和熔融料倉(cāng)(103)，氣壓倉(cāng)(102) 和熔融料倉(cāng)(103)通過(guò)活塞片(8)分隔開(kāi)來(lái)，噴頭殼體(101)下端設(shè)置有噴口(104)，熔融料 倉(cāng)(103)連通噴口( 104)，熔融料倉(cāng)(103)內(nèi)壁設(shè)置有加熱片(14);所述氣壓倉(cāng)(102)連接著氣壓控制器(9)，用于調(diào)節(jié)氣壓倉(cāng)(102)和熔融料倉(cāng)(103)內(nèi)的 氣壓，氣壓倉(cāng)(102)上設(shè)置有氣壓表(10)，顯示氣壓倉(cāng)(102)內(nèi)的壓力值；所述熔融料出料裝置用于控制熔融料噴出，包括導(dǎo)套(11)、彈簧(12)和堵桿(13);所述堵桿(13)包括導(dǎo)桿(1301)、堵頭(1302)和連接軸(1303);所述導(dǎo)套(11)固定設(shè)置在熔融料進(jìn)料裝置下端，導(dǎo)套(11)與導(dǎo)桿(1301)軸套配合，導(dǎo) 桿(1301)上端通過(guò)彈簧(12)固定連接著導(dǎo)套(11)，導(dǎo)桿(1301)通過(guò)連接軸(1303)連接著堵 頭(1302)，堵頭(1302)設(shè)置噴口( 104)在處，所述導(dǎo)桿(1301)直徑大于堵頭(1302)的直徑， 堵頭(1302)的直徑大于連接軸(1303)的直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，其特征在于，所述熔融 料進(jìn)料裝置包括壓料管(2)、加熱棒(3)、螺旋壓料片(4)、齒輪組件(5)、加熱器(6)和線性進(jìn) 料裝置(7);所述壓料管(2)穿過(guò)噴頭殼體(101)設(shè)置，壓料管(2)上端設(shè)置在噴頭殼體(101)外，壓 料管(2)下端設(shè)置在熔融料倉(cāng)(103)內(nèi)，壓料管(2)內(nèi)設(shè)置有加熱棒(3)，加熱棒(3)上設(shè)置有 螺旋壓料片(4)，加熱棒(3)連接著加熱器(6)，齒輪組件(5)連接著加熱棒(3)，壓料管(2)上 方設(shè)置有線性進(jìn)料裝置(7)，壓料管(2)下端設(shè)置有多個(gè)擠壓出孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，其特征在于，所述螺旋 壓料片(4)的旋距由上往下逐漸減小。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK105965021SQ201610545996
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】馮強(qiáng)
【申請(qǐng)人】云南增材佳維科技有限公司