一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭，包括六進(jìn)單岀噴頭基體、絲口補(bǔ)芯、加熱器、溫度傳感器及導(dǎo)絲軟管，設(shè)置有六個(gè)進(jìn)絲口和一個(gè)出絲口。適合能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式(FDM)全真彩三維立體打印機(jī)控制系統(tǒng)使用。保證打印多彩三維立體工件時(shí)各色打印原料絲在噴頭聚熔混合攪拌腔內(nèi)完成無溫差融合，擠出彩絲，出絲口徑可以更換，實(shí)現(xiàn)打印及全真彩色彩高精密度。使打印工件的機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到材料的機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)，維修更換方便，節(jié)約資源，減少能耗，降低成本，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。
【專利說明】一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種堆疊式(FDM)彩色三維打印機(jī)用擠注噴頭技術(shù)，具體是一種能實(shí)現(xiàn)將輸入的多根單色塑料絲匯聚于混合攪拌腔內(nèi)熔融，可產(chǎn)生旋渦式攪拌動(dòng)作進(jìn)行混色后從噴頭下端出絲口擠出全真彩級(jí)打印絲的六通道聚熔式擠注噴頭。
【背景技術(shù)】
[0002]公知技術(shù)中堆疊式三維立體打印機(jī)的打印程序是在惠普噴墨打印機(jī)打印程序的基礎(chǔ)上開發(fā)而來，在堆疊式三維立體打印過程中打印程序默認(rèn)打印材料是液態(tài)流動(dòng)的，只需要給出每個(gè)打印頭的關(guān)閉和給進(jìn)指令，只有在工件打印結(jié)束時(shí)才給出全部打印頭關(guān)閉加熱電源的指令；因此，在堆疊式三維立體打印機(jī)當(dāng)中加熱器系統(tǒng)是一個(gè)分立的系統(tǒng)模塊，由四部分組成:加熱器，受熱體，溫度傳感器，加熱和冷卻控制電路；加熱器和溫度傳感器均設(shè)置在噴頭受熱體部位(見圖1)。
[0003]見圖1，是現(xiàn)有的堆疊式三維立體打印機(jī)的打印頭，帶進(jìn)絲口 Ι-k的送絲泵Ι-e連接進(jìn)絲導(dǎo)管l_q，進(jìn)絲導(dǎo)管l_q通過法蘭盤l_i連接噴咀l_j，在法蘭盤l_i上設(shè)置加熱器1-1和溫度傳感器ι-t，屬于單通道結(jié)構(gòu)。
[0004]在現(xiàn)有的多頭彩色堆疊式三維立體打印機(jī)打印過程中換色必須通過換頭來實(shí)現(xiàn)，打印中斷絲是必須的，因斷絲造成打印層間結(jié)合不好，使打印出現(xiàn)疵點(diǎn)或失敗是常見故障。
[0005]見圖5，在現(xiàn)有技術(shù)中多頭堆疊式三維立體打印機(jī)當(dāng)中雙頭打印大于雙頭噴咀間距的單個(gè)水平方向雙色(A色和B色)的工件時(shí)就會(huì)看到打印出的工件上有雙色相互摻色(Ac和Be)現(xiàn)象；其原因是，因已按時(shí)序指令關(guān)閉送絲的打印頭的余溫繼續(xù)熔化剩余在進(jìn)絲導(dǎo)管中的塑料絲，并被漲出噴咀擠到打印工件上，在色彩分明中摻雜著余料和余料色彩，呈現(xiàn)出“珊瑚樹”現(xiàn)象(Ac和Be)。A和Bd兩點(diǎn)是以A、B色兩打印頭的實(shí)際安裝間距為圓心的兩個(gè)相切圓，摻色Be的圓心在A色實(shí)體圓的左半圓周上，因?yàn)槭敲繉哟蛴『蟮挠嗔?，所以粘出的是與A仿形的“珊瑚樹”，色彩為B色，兩圓相切處為摻色區(qū)域；與B和Ac位置的摻色現(xiàn)象正好相反，摻色區(qū)域在“珊瑚樹”與工件實(shí)體的連機(jī)處。這即是現(xiàn)有的堆疊式多頭三維立體打印機(jī)存在的技術(shù)和質(zhì)量上的缺陷，明顯浪費(fèi)材料并破壞工件的整體性和機(jī)械強(qiáng)度。
[0006]現(xiàn)有的堆疊式雙頭或多頭三維立體打印機(jī)中使用的打印頭都為單色。一種彩色三維立體打印機(jī)技術(shù)采用彩色膠水作為打印墨水在石膏粉中噴墨打印粘結(jié)成型出彩色工件；其缺點(diǎn)是色彩會(huì)被石膏粉的白色基準(zhǔn)差異形成色差，而石膏粉的機(jī)械強(qiáng)度較遠(yuǎn)低于工程塑料，因此無法在工程器件及其他應(yīng)用領(lǐng)域中使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種堆疊式全真彩三維立體打印機(jī)使用的六通道聚熔式擠出噴頭(以下簡稱:六進(jìn)單出噴頭)，能實(shí)現(xiàn)全真彩色彩工件的三維立體打印的高精度質(zhì)量。
[0008]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭，包括六進(jìn)單出噴頭基體、絲口補(bǔ)芯、加熱器、溫度傳感器及導(dǎo)絲軟管；六進(jìn)單出噴頭基體由固定螺釘孔、散熱翼、加熱腔、混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組以及聚熔混合攪拌腔構(gòu)成，其特征是:六進(jìn)單出噴頭基體通過加熱腔上端設(shè)置的固定螺釘孔連接到X、Y行走支架下；噴頭基體中心部位設(shè)置一個(gè)加熱腔，散熱翼設(shè)置在加熱腔外圍，固定螺釘孔穿過散熱翼止于基座平臺(tái)；加熱器設(shè)置在加熱器腔中，被上端設(shè)置的固定螺釘孔用螺釘加墊片固定，進(jìn)絲通道上端入口處嵌入導(dǎo)絲軟管，下端出口在聚熔混合攪拌腔內(nèi)；聚熔混合攪拌腔設(shè)置在加熱器腔底部外方；聚熔混合攪拌腔內(nèi)深度上設(shè)置成上下兩層，6個(gè)進(jìn)絲通道設(shè)置成3個(gè)一層組，分別為混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組；混合進(jìn)絲通道層組出口設(shè)置在緊貼絲口補(bǔ)芯內(nèi)平面位置上，分離進(jìn)絲通道層組出口設(shè)置在混合進(jìn)絲通道層組出口徑向平面之上；來自送絲泵的單色塑料絲分別通過導(dǎo)絲軟管進(jìn)入混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組中的進(jìn)絲通道，到進(jìn)絲通道下端時(shí)被加熱器釋放的熱量迅速熔化注入聚熔混合攪拌腔內(nèi)，兩個(gè)層組進(jìn)絲通道出口在進(jìn)入聚熔混合攪拌腔時(shí)的角度設(shè)置不同，分別按時(shí)序注入的塑料絲熔漿在通過聚熔混合攪拌腔從絲口補(bǔ)芯的絲口被擠出時(shí)的細(xì)絲成色不同；支撐材料能夠通過分離進(jìn)絲通道實(shí)現(xiàn)打印功能。設(shè)置成可拆卸結(jié)構(gòu)的絲口補(bǔ)芯能夠?qū)崿F(xiàn)通過更換來調(diào)整絲口直徑，適合絲口直徑的精密度加工和對(duì)聚熔混合攪拌腔內(nèi)積累的雜質(zhì)清理。
[0009]上述的混合進(jìn)絲通道和分離進(jìn)絲通道軸向相對(duì)六進(jìn)單出噴頭基體軸向和徑向位置均設(shè)置有夾角；混合進(jìn)絲通道軸向相對(duì)夾角大于分離進(jìn)絲通道軸向10?15° ;進(jìn)絲通道出口以軸向夾角25?45°，徑向夾角42°方向與聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁相切；分離進(jìn)絲通道出口以軸向夾角10?35°，徑向平面夾角90°方向與聚熔混合攪拌腔底部內(nèi)壁相切；混合進(jìn)絲通道與分離進(jìn)絲通道層組在六進(jìn)單出噴頭基體徑向水平位置上的分布設(shè)置有60°夾角。
[0010]上述的噴頭基體設(shè)置圓柱體與圓錐臺(tái)底部連接結(jié)構(gòu)；加熱腔、聚熔混合攪拌腔均設(shè)置成圓柱形；絲口補(bǔ)芯設(shè)置成帶止口的圓碟形。
[0011]聚熔混合攪拌腔內(nèi)徑等于進(jìn)絲通道直徑的1.618倍，深等于進(jìn)絲通道直徑的2.8倍；分離進(jìn)絲通道層組出入口與混合進(jìn)絲通道層組出入口之間徑向水平夾角設(shè)置成60°錯(cuò)開陣列；混合進(jìn)絲通道和分離進(jìn)絲通道軸向相對(duì)聚熔混合攪拌腔軸向設(shè)置有夾角，混合進(jìn)絲通道軸向相對(duì)夾角大于分離進(jìn)絲通道軸向10?15° ;混合進(jìn)絲通道出口與聚熔混合攪拌腔壁相切，使按比例注入的塑料漿沿切向方向在聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁做圓周旋渦式運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生攪拌混合效果；分離進(jìn)絲通道出口與聚熔混合攪拌腔底部內(nèi)壁相切，使注入的塑料絲熔漿穿過聚熔混合攪拌腔直通絲口補(bǔ)芯被擠出細(xì)絲。絲口補(bǔ)芯設(shè)置在聚熔混合攪拌腔向外開口處，與開口呈止口緊配合可更換結(jié)構(gòu)，打破了絲口直徑與打印頭整體固定的模式，可拆卸結(jié)構(gòu)的絲口補(bǔ)芯能夠?qū)崿F(xiàn)通過更換來調(diào)整絲口直徑，絲口尺寸設(shè)置在0.05?0.4mm,可打印到0.0lmm的微觀級(jí)層面；適合絲口直徑的精密度加工和對(duì)聚熔混合攪拌腔內(nèi)積累的雜質(zhì)清理。加熱器設(shè)置在加熱腔內(nèi)底部位置，對(duì)聚熔混合拌腔加熱更快更節(jié)能，對(duì)進(jìn)入的塑料絲實(shí)現(xiàn)點(diǎn)加熱。溫度傳感器設(shè)置在散熱翼基座上，被穿過固定孔的螺釘壓緊固定。導(dǎo)絲軟管設(shè)置在進(jìn)絲通道入口處，可根據(jù)原料絲的直徑調(diào)整口徑，約束原料絲不出現(xiàn)緩解輸送力的自由軟彎狀態(tài)，保證送絲指令與動(dòng)作之間的誤差值最??；導(dǎo)絲軟管由高隔熱系數(shù)材料絲編制而成。
[0012]上述的混合進(jìn)絲通道和分離進(jìn)絲通道軸向相對(duì)聚熔混合攪拌腔軸向設(shè)置有夾角，混合進(jìn)絲通道軸向相對(duì)夾角大于分離進(jìn)絲通道軸向10?15° ;混合進(jìn)絲通道出口相對(duì)六進(jìn)單出噴頭基體設(shè)置成出口以軸向夾角25?45°，徑向夾角42°與聚熔混合攪拌腔壁相切；分離進(jìn)絲通道出口以軸向夾角10?35°，徑向夾角90°與聚熔混合攪拌腔底部內(nèi)壁相切。
[0013]上述的混合進(jìn)絲通道適合設(shè)置三基色塑料絲，分離進(jìn)絲通道適合設(shè)置定義色和支撐材料塑料絲。
[0014]上述六進(jìn)單出噴頭基體和絲口補(bǔ)芯采用高導(dǎo)熱特性材料制造。
[0015]上述六進(jìn)單出噴頭的導(dǎo)絲軟管采用高隔熱特性材料制造。
[0016]上述六進(jìn)單出噴頭的溫度傳感器材質(zhì)、阻值、容值和熱穩(wěn)定性，溫度響應(yīng)頻率需具有聞穩(wěn)定性。
[0017]本發(fā)明的積極效果:設(shè)置有六進(jìn)單出噴頭的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)工件的全真彩標(biāo)準(zhǔn)的彩色打印效果，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中24位色彩分辨率。單個(gè)加熱器置于中心加熱方式使熱效利用率提高95 %以上，節(jié)能效率提高5倍，省去主板上重復(fù)設(shè)置的溫度控制電路和器件，簡化主板加熱控制電路和軟件包，消除各加熱電路回路中每個(gè)硬件單件技術(shù)參數(shù)未保證一致性造成熔絲溫差引起的打印質(zhì)量問題的缺陷，消除現(xiàn)有技術(shù)的打印頭多頭方案中多個(gè)噴咀帶來的組裝和調(diào)平麻煩和多頭刮碰破壞打印層面的弊端。
[0018]混合進(jìn)絲通道以徑向夾角42°切向進(jìn)入聚熔混合攪拌腔構(gòu)成旋渦攪拌混合能力，保證六進(jìn)單出噴頭的打印材料調(diào)色和換色在攪拌腔內(nèi)熔融狀態(tài)下完成，只要打印指令沒有停止，吐絲就不會(huì)中斷；分離進(jìn)絲通道近似軸向進(jìn)入聚熔混合攪拌腔內(nèi)，在混合指令停止瞬間快速穿過混合進(jìn)絲通道層使定義色彩極大限度不受混色干擾，保證色彩分明的從出絲口擠出；在分離進(jìn)絲通道層組與混合進(jìn)絲通道層組色彩交換指令實(shí)現(xiàn)一致時(shí)可在被打印出的工件上看到色彩分明的幾何圖案，且表面平整和層間熔融合牢固；其良好的分離特性為支撐材料提供了打印的可能性。從單色到混色，再到支撐材料的切換都是在六進(jìn)單出噴頭內(nèi)部完成，使某種顏色料絲停止送絲后，因余料壓力小于其它送絲壓力而被阻無法滲出；公知的現(xiàn)有多頭堆疊式三維立體打印機(jī)中的斷絲換色和相互摻色的缺陷及缺陷造成的打印質(zhì)量問題完全消除，保證彩色打印工件的整體質(zhì)量。
[0019]導(dǎo)絲軟管和絲口補(bǔ)芯的可調(diào)整和可更換結(jié)構(gòu)便于制造流程中的質(zhì)量控制和三維立體打印機(jī)的升級(jí)擴(kuò)容，提高對(duì)打印材料的適應(yīng)能力。導(dǎo)絲軟管采用不銹鋼絲編制能充分發(fā)揮不銹鋼材料的隔熱特性和提高散熱率，并能獲得伸縮變徑的功能。
[0020]本實(shí)用新型發(fā)明的六進(jìn)單出噴頭的調(diào)色配色方案完全能夠?qū)崿F(xiàn)全真彩級(jí)的彩色效果，六進(jìn)單出結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)打印工件的機(jī)械強(qiáng)度的要求。具有節(jié)約資源，減少能耗，降低制造成本，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。具有適用廣泛，降低使用成本和方便用戶維護(hù)的優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有的打印頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的六通道聚熔旋渦式擠注噴頭結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0023]圖3是圖2的俯視圖。
[0024]圖4是圖2的聚熔混合攪拌腔局部AA放大簡剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是現(xiàn)有頭三維立體打印機(jī)打印的水平方向雙色工件時(shí)顯現(xiàn)的缺陷實(shí)物照片 改繪的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見圖2、4，六進(jìn)單出噴頭基體I為高導(dǎo)熱率的合金銅金屬體，結(jié)構(gòu)設(shè)置成一個(gè)圓柱形與一個(gè)圓錐臺(tái)底部連接，圓心部位設(shè)置有加熱腔13，底部與設(shè)置在圓錐臺(tái)頂部的聚熔混合攪拌腔16底部相連；六進(jìn)單出噴頭基體通過加熱腔上端設(shè)置的4個(gè)固定螺釘孔3中對(duì)稱的兩孔連接到X、Y行走支架下，固定螺釘孔穿至散熱翼基座7上平面，設(shè)置散熱翼6為減少加熱器19釋放的熱量上傳到X、Y行走支架上；另兩個(gè)對(duì)稱固定螺釘孔為加熱器和溫度傳感器8固定設(shè)置；進(jìn)絲通道設(shè)置成Φ 1.9mm，入口 9、10處嵌入導(dǎo)絲軟管4、5，出口在聚熔混合攪拌腔內(nèi)；聚熔混合攪拌腔設(shè)置成圓柱桶形，內(nèi)徑等于進(jìn)絲通道直徑的1.618倍，深度等于進(jìn)絲通道直徑的2.8倍；聚熔混合攪拌腔內(nèi)深度上設(shè)置成上下兩層，6個(gè)進(jìn)絲通道設(shè)置成3個(gè)一層組，分別為混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組；混合進(jìn)絲通道層組10入口設(shè)置在分離進(jìn)絲通道層組9入口外圍，混合進(jìn)絲通道層組出口 15設(shè)置在緊貼絲口補(bǔ)芯17內(nèi)平面位置上為下層，分離進(jìn)絲通道層組出口 14設(shè)置在混合進(jìn)絲通道層組出口徑向平面之上為上層，接近聚熔混合攪拌腔內(nèi)底部；分離進(jìn)絲通道層組出入口與混合進(jìn)絲通道層組出入口之間徑向水平夾角3設(shè)置成60°錯(cuò)開陣列；混合進(jìn)絲通道和分離進(jìn)絲通道軸向相對(duì)六進(jìn)單出噴頭基體軸向和徑向位置均設(shè)置有夾角；混合進(jìn)絲通道出口以軸向夾角5為25?45°，徑向逆時(shí)針方向上的夾角11、15為42°方向與聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁相切，混合進(jìn)絲通道軸向相對(duì)夾角大于分離進(jìn)絲通道軸向夾角4為10?15° ;分離進(jìn)絲通道出口以軸向夾角10?35，徑向夾角90°方向與聚熔混合攪拌腔底部內(nèi)壁相切。
[0027]混合進(jìn)絲通道設(shè)置成一個(gè)徑向逆時(shí)針方向上的42°夾角與聚熔混合攪拌腔壁相切，能使按比例注入的原料熔漿沿42°切向方向在聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁做旋渦式圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生攪拌混合作用，并在絲口補(bǔ)芯的絲口釋放內(nèi)壓功能的共同作用下擠出混合后的彩絲，適合三基色塑料絲使用；當(dāng)紅、黃、藍(lán)三基色ABS塑料絲從導(dǎo)絲軟管進(jìn)入混合進(jìn)絲通道時(shí)，設(shè)置成230°C加熱溫度的電阻式陶瓷加熱管已將六進(jìn)單出噴頭整體加熱到預(yù)定的打印溫度，進(jìn)入到混合進(jìn)絲通道中下部位置紅、黃、藍(lán)三基色單色塑料絲呈熔融狀態(tài)分別從三個(gè)出口 15注入聚熔混合攪拌腔內(nèi)，在連續(xù)進(jìn)絲的推力作用下沿聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁做旋渦式圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)各色熔漿進(jìn)行攪拌混合，同時(shí)產(chǎn)生的向心力將混合熔漿集中到絲口補(bǔ)芯中心的絲口并得到釋放，混色后的塑料熔漿被擠出絲口成絲；使混合攪拌后的塑料熔絲達(dá)到三基色配色方案即時(shí)指令約束的混色標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]分離進(jìn)絲通道設(shè)置成一個(gè)徑向方向上的90°夾角與聚熔混合攪拌腔壁相切，能使注入的原料絲熔漿穿過聚熔混合攪拌腔沿軸向直通絲口補(bǔ)芯的絲口被擠出成絲，可避免其它彩色熔漿干擾；適合設(shè)置黑、白色，文化色，企業(yè)色、定義色和支撐材料塑料絲使用；當(dāng)黑、白兩種基色ABS塑料絲分別從導(dǎo)絲軟管進(jìn)入兩個(gè)分離進(jìn)絲通道時(shí)，設(shè)置成240°C加熱溫度的電阻式陶瓷加熱管已將六進(jìn)單出噴頭整體加熱到預(yù)定的打印溫度，進(jìn)入的黑、白單色塑料絲呈熔化狀態(tài)分別從兩個(gè)分離進(jìn)絲通道出口 14豎直注入聚熔混合攪拌腔內(nèi)，在連續(xù)進(jìn)絲的推力作用下沿聚熔混合攪拌腔內(nèi)軸向方向做向下的直線運(yùn)動(dòng)，快速穿過下方混合進(jìn)絲通道層組形成的混色漿層，以極少的起始點(diǎn)沾染代價(jià)實(shí)現(xiàn)后續(xù)黑、白兩種基色純正；由于來自灰色調(diào)配色方案指令約束了黑、白兩種基色塑料絲進(jìn)料的注入比例，差速產(chǎn)生簡單的粘連混合作用，使混合后的塑料熔漿達(dá)到灰色調(diào)配色方案即時(shí)指令約束的混色標(biāo)準(zhǔn)，少量沾染在絲頭的彩絲不會(huì)影響到灰色調(diào)的色彩打印質(zhì)量。
[0029]在色彩混合和分離度選擇合適時(shí)可以在被打印出的工件上看到色彩分明的幾何圖案，比如，在彩色工件上打印出企業(yè)色的商標(biāo)或L0G0，且表面工整，層間熔融合牢固。
[0030]當(dāng)一種可水解塑料支撐材料絲從導(dǎo)絲軟管進(jìn)入一個(gè)分離進(jìn)絲通道時(shí)，電阻式陶瓷加熱管的加熱器在設(shè)置成適合水解塑料溫度的加熱指令下將六進(jìn)單出噴頭整體加熱調(diào)整到預(yù)定的打印溫度，按水解塑料支撐材料所在通道打印指令熔漿注入聚熔混合攪拌腔沿軸向做豎直運(yùn)動(dòng)，直通絲口出絲；少量沾染在絲頭的彩絲不會(huì)影響到支撐材料的打印質(zhì)量。
[0031]混合進(jìn)絲通道設(shè)置在分離進(jìn)絲通道下層可盡量避免混色后的熔漿不受黑、白色和支撐材料的沾染影響。兩層組間的相互沾染影響只是在切換初始的瞬間發(fā)生，沾染影響被控制在微量級(jí)。
[0032]絲口補(bǔ)芯17采用與噴頭基體I相同材質(zhì)的銅合金，設(shè)置成帶止口的圓碟形狀通過精細(xì)加工成型，設(shè)置在聚熔混合攪拌腔16向外開口處，與開口呈止口緊配合，為可更換結(jié)構(gòu)，打破了絲口直徑與打印頭整體固定的現(xiàn)有模式；精細(xì)加工的絲口補(bǔ)芯設(shè)置成Φ5πιπι外徑，止口臺(tái)高1mm，出絲口 18直徑設(shè)置在0.05?0.4mm之間，最小直徑可滿足打印到0.0lmm微觀級(jí)層面的苛刻要求；需要絲口變徑時(shí)可使用通用工具鉗將絲口補(bǔ)芯取下，再將所需絲口尺寸的絲口補(bǔ)芯按原位壓入即可，完全實(shí)現(xiàn)了方便廉價(jià)。
[0033]加熱腔13設(shè)置成圓柱桶形狀，加熱腔外部開口端到散熱翼基座7止設(shè)置有散熱片結(jié)構(gòu)，用于散去連接結(jié)構(gòu)不需要地?zé)崃?，加熱腔?nèi)徑和深度由采用的公知的加熱器19型號(hào)尺寸決定，開口端內(nèi)外徑之間圓周平面設(shè)置有4個(gè)對(duì)稱排列的固定螺釘孔，底部連接聚熔混合拌腔底部，兩底相隔距離不大于Imm以保證加熱和受熱效率最高，對(duì)進(jìn)入的原料絲實(shí)現(xiàn)點(diǎn)加熱；加熱器設(shè)置在加熱腔內(nèi)底部，利用設(shè)置在上端的固定螺釘孔3擰入螺釘加墊片被封固在加熱腔內(nèi)，加熱器對(duì)圓柱形加熱腔進(jìn)行內(nèi)熱式加熱，封口隔絕空氣交換使加熱效率達(dá)到最高值，去氧化作用可延長加熱器使用壽命；且消除了機(jī)械結(jié)構(gòu)造成的讀數(shù)誤差，提高加熱控制回路模塊的± 1°C控制精度，保證了腔內(nèi)始終為恒溫加熱，液態(tài)塑料漿一直保持良好的流動(dòng)性，良好的流動(dòng)性使混合能力和效果達(dá)到彩色噴墨打印機(jī)的要求。
[0034]公知的溫度傳感器8設(shè)置在散熱翼基座7上于加熱器固定螺釘孔位置下，被穿過固定螺釘孔的螺釘壓緊固定；導(dǎo)線2沿散熱翼外向上牽引至行走支架上。
[0035]導(dǎo)絲軟管5由高隔熱系數(shù)的不銹鋼絲編制，下端設(shè)置在6個(gè)進(jìn)絲通道9、10入口內(nèi)，上端連接送絲泵；不銹鋼絲編制的導(dǎo)絲軟管從結(jié)構(gòu)上最大限度的提高了不銹鋼材料的隔熱和散熱性能，效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的實(shí)體管狀結(jié)構(gòu)；具有的柔韌性可隨意連接在不同位置角度的送絲泵上，改變了現(xiàn)有的實(shí)體管狀結(jié)構(gòu)只能垂直設(shè)置固定送絲泵的模式；具有的剛性能夠約束原料絲不出現(xiàn)緩解輸送力的自由軟彎狀態(tài)，尤其是對(duì)小于Φ Imm直徑的尼龍絲的約束支撐作用，保證了送絲指令與動(dòng)作之間的誤差值最?。痪哂械目伤苄粤钍褂谜呖筛鶕?jù)原料絲的直徑只憑對(duì)導(dǎo)絲軟管做長度上的拉伸與壓縮就可以獲得口徑在Φ0.5?2mm之間的任意變徑調(diào)整，當(dāng)拉伸變細(xì)時(shí)，增加的長度可伸入進(jìn)絲通道中填充其無法變徑產(chǎn)生的剩余空間阻止原料熔漿倒溢。導(dǎo)絲軟管以結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性可淘汰現(xiàn)有的不銹鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)絲導(dǎo)管。
[0036]本發(fā)明的六進(jìn)單出噴頭實(shí)現(xiàn)了所有換色和混色都是在聚熔混合攪拌腔內(nèi)完成，當(dāng)某種顏色料絲停止送絲后，余料喪失進(jìn)料推力，壓力小于其它送絲壓力而被阻止于本進(jìn)絲通道中無法滲出，避免和消除了公知的多頭打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)的斷絲和摻色破壞打印工件的整體性質(zhì)量的缺陷，實(shí)現(xiàn)了全真彩色彩和符合機(jī)械強(qiáng)度要求的打印效果，為彩色三維立體打印機(jī)的普及創(chuàng)造了技術(shù)條件。
[0037]可以在六進(jìn)單出噴頭整體外增加防塵罩結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭，包括六進(jìn)單出噴頭基體、絲口補(bǔ)芯、加熱器、溫度傳感器及導(dǎo)絲軟管；六進(jìn)單出噴頭基體由固定螺釘孔、散熱翼、加熱腔、混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組以及聚熔混合攪拌腔構(gòu)成，其特征是:六進(jìn)單出噴頭基體通過加熱腔上端設(shè)置的固定螺釘孔連接到X、Y行走支架下；噴頭基體中心部位設(shè)置一個(gè)加熱腔，散熱翼設(shè)置在加熱腔外圍，固定螺釘孔穿過散熱翼止于基座平臺(tái)；加熱器設(shè)置在加熱器腔中，被上端設(shè)置的固定螺釘孔用螺釘加墊片固定，進(jìn)絲通道上端入口處嵌入導(dǎo)絲軟管，下端出口在聚熔混合攪拌腔內(nèi)；聚熔混合攪拌腔設(shè)置在加熱器腔底部外方?’聚熔混合攪拌腔內(nèi)深度上設(shè)置成上下兩層，6個(gè)進(jìn)絲通道設(shè)置成3個(gè)一層組，分別為混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組；混合進(jìn)絲通道層組出口設(shè)置在緊貼絲口補(bǔ)芯內(nèi)平面位置上，分離進(jìn)絲通道層組出口設(shè)置在混合進(jìn)絲通道層組出口徑向平面之上；來自送絲泵的單色塑料絲分別通過導(dǎo)絲軟管進(jìn)入混合進(jìn)絲通道層組和分離進(jìn)絲通道層組中的進(jìn)絲通道，到進(jìn)絲通道下端時(shí)被加熱器釋放的熱量迅速熔化注入聚熔混合攪拌腔內(nèi)，兩個(gè)層組進(jìn)絲通道出口在進(jìn)入聚熔混合攪拌腔時(shí)的角度設(shè)置不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭，其特征是:上述的混合進(jìn)絲通道和分離進(jìn)絲通道軸向相對(duì)六進(jìn)單出噴頭基體軸向和徑向位置均設(shè)置有夾角；混合進(jìn)絲通道軸向相對(duì)夾角大于分離進(jìn)絲通道軸向10~15° ;混合進(jìn)絲通道出口以軸向夾角25~45°，徑向夾角42°方向與聚熔混合攪拌腔內(nèi)壁相切；分離進(jìn)絲通道出口以軸向夾角10~35°，徑向平面夾角90°方向與聚熔混合攪拌腔底部內(nèi)壁相切；混合進(jìn)絲通道與分離進(jìn)絲通道層組在六進(jìn)單出噴頭基體徑向水平位置上的分布設(shè)置有60°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堆疊式彩色三維打印機(jī)用六通道聚熔式擠注噴頭，其特征是:上述的噴頭基體設(shè)置圓柱體與圓錐臺(tái)底部連接結(jié)構(gòu)；加熱腔、聚熔混合攪拌腔均設(shè)置成圓柱形；絲口補(bǔ)芯 設(shè)置成帶止口的圓碟形。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK203752528SQ201320873923
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】周建 申請(qǐng)人:周建