一種3d打印機(jī)噴頭裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)噴頭裝置。主要解決了現(xiàn)有的FDM技術(shù)的3D打印機(jī)不能實(shí)現(xiàn)彩色打印的問題。其特征在于：該噴頭裝置包括外殼，所述的外殼內(nèi)從上到下依次設(shè)有三色室、混合室以及噴嘴；所述的三色室由三個(gè)互相分隔的獨(dú)立腔室組成，每個(gè)腔室分別通過三原色的其中一種顏色塑料絲，每個(gè)腔室內(nèi)都設(shè)有傳動(dòng)裝置、加熱裝置以及電動(dòng)閥。在塑料絲噴出噴頭之前即進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的3D彩色打印，且只需一個(gè)噴頭就可完成，價(jià)格實(shí)惠，便于推廣。
【專利說明】一種3D打印機(jī)噴頭裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)噴頭領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機(jī)噴頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)又稱快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping Manufacturing,簡(jiǎn)稱RP技術(shù))，根據(jù)其成型方法的不同，可分為立體光刻(Stcmolithography, SLA)、疊層實(shí)體制造(Laminated Object Manufacturing, LOM)、溶融沉積制造(Fused Deposition Modeling,FDM)、選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering, SLS)等。FDM快速成型系統(tǒng)與SLA,LOM, SLS等系統(tǒng)的最大區(qū)別在于FDM沒有采用激光系統(tǒng)，因此可以把成本降到最低，也是目前最為廣泛應(yīng)用的一種3D打印技術(shù)。
[0003]FDM工藝一般采用低熔點(diǎn)絲狀材料，如PLA或ABS塑料絲，它們不用高能量密度的激光為熱源，只需在噴頭內(nèi)以電加熱的方式即可將絲材加熱到熔融狀態(tài)。工作時(shí)，先確定各層間距、路徑寬度，計(jì)算機(jī)對(duì)三維電腦模型進(jìn)行切片，生成路徑，然后在計(jì)算機(jī)控制下噴頭按路徑移動(dòng)出絲，噴絲粘結(jié)在工作臺(tái)上已制作層面上，如此反復(fù)逐層制作，直至最后一層，這樣熔絲嵇結(jié)形成所要求的實(shí)體模型。其中噴頭是最復(fù)雜的部分，材料在噴頭中被加熱熔化，噴頭底部有一噴嘴供熔融的材料以一定的壓力擠出，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)擠出材料，與前一層粘結(jié)并在空氣中迅速固化，如此反復(fù)進(jìn)行即可得到實(shí)體零件。
[0004]對(duì)于FMD打印技術(shù)而言，雖然現(xiàn)有的多噴頭3D打印機(jī)可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)彩色產(chǎn)品的打印，但是由于每個(gè)噴頭各負(fù)責(zé)一種顏色的PLA或ABS塑料，物料是噴出噴頭之后才進(jìn)行的融合，并沒有達(dá)到真正意義上的彩色，稱之為偽彩色；而且由于多噴頭打印機(jī)價(jià)格昂貴，因此不便進(jìn)行推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明提供一種3D打印機(jī)噴頭裝置，主要解決了現(xiàn)有的FDM技術(shù)的3D打印機(jī)不能實(shí)現(xiàn)彩色打印的問題。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種3D打印機(jī)噴頭裝置，該噴頭裝置包括外殼，所述的外殼內(nèi)從上到下依次設(shè)有三色室、混合室以及噴嘴；所述的三色室由三個(gè)互相分隔的獨(dú)立腔室組成，每個(gè)腔室分別通過三原色的其中一種顏色塑料絲，每個(gè)腔室內(nèi)都設(shè)有傳動(dòng)裝置、加熱裝置以及電動(dòng)閥；所述的三色室中心處設(shè)有增壓腔，該增壓腔與混合室連通，所述的增壓腔內(nèi)設(shè)有攪拌鰭條，該攪拌鰭條延伸至混合室內(nèi)；所述的混合室與噴嘴之間通過落料孔連通，混合室側(cè)壁上還設(shè)有排料孔，所述的落料孔與排料孔之間設(shè)有切換阻板，該切換阻板有阻擋落料孔的第一狀態(tài)以及阻擋排料口的第二狀態(tài)，所述的切換阻板為軟性材質(zhì)；所述的傳動(dòng)裝置、電動(dòng)閥以及切換阻板都外接控制裝置；所述的攪拌鰭條設(shè)有自轉(zhuǎn)裝置，增壓腔上部設(shè)有增壓泵。
[0007]所述的三色室的三個(gè)腔室中心圍成等邊三角形；所述的外殼也為等邊三角形。
[0008]所述的噴嘴上設(shè)有擠出裝置。[0009]所述的擠出裝置為壓電式裝置，噴嘴兩側(cè)設(shè)有兩塊壓電端子，且所述的噴嘴為軟性材質(zhì)。
[0010]所述的切換阻板兩端設(shè)有鐵塊，該切換阻板第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)與鐵塊相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有電磁鐵，所述的電磁鐵外接控制裝置。
[0011]所述的傳動(dòng)裝置為齒輪泵；所述的加熱裝置位于齒輪泵與電動(dòng)閥之間，且加熱裝置與齒輪泵與電動(dòng)閥連通。
[0012]所述的混合室側(cè)壁上設(shè)有隔熱層。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:由于采取上述技術(shù)方案，在塑料絲噴出噴頭之前即進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的3D彩色打印，且只需一個(gè)噴頭就可完成，價(jià)格實(shí)惠，便于推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的剖視圖。
[0015]圖2為圖1的俯視圖。
[0016]圖中1、外殼；2、三色室；21、傳動(dòng)裝置；22、加熱裝置；23、電動(dòng)閥；3、混合室；31、落料孔；32、排料孔；33、切換阻板；34、隔熱層；4、噴嘴；41、擠出裝置；42、壓電端子；5、增壓腔；51、攪拌鰭條；52、增壓泵。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明:
如圖1結(jié)合圖2所示，一種3D打印機(jī)噴頭裝置，該噴頭裝置包括外殼1，所述的外殼I內(nèi)從上到下依次設(shè)有三色室2、混合室3以及噴嘴4 ;所述的三色室2由三個(gè)互相分隔的獨(dú)立腔室組成，每個(gè)腔室分別通過三原色的其中一種顏色塑料絲，每個(gè)腔室內(nèi)都設(shè)有傳動(dòng)裝置21、加熱裝置22以及電動(dòng)閥23 ;所述的三色室2中心處設(shè)有增壓腔5，該增壓腔5與混合室3連通，所述的增壓腔5內(nèi)設(shè)有攪拌鰭條51，該攪拌鰭條51延伸至混合室3內(nèi)；所述的混合室3與噴嘴4之間通過落料孔31連通，混合室3側(cè)壁上還設(shè)有排料孔32，所述的落料孔31與排料孔32之間設(shè)有切換阻板33，該切換阻板33有阻擋落料孔31的第一狀態(tài)以及阻擋排料孔32的第二狀態(tài)，所述的切換阻板33為軟性材質(zhì)；所述的傳動(dòng)裝置21、電動(dòng)閥23以及切換阻板33都外接控制裝置；所述的攪拌鰭條51設(shè)有自轉(zhuǎn)裝置，增壓腔5上部設(shè)有增壓泵52。
[0018]所述的三色室2的三個(gè)腔室中心圍成等邊三角形；所述的外殼I也為等邊三角形。
[0019]所述的噴嘴4上設(shè)有擠出裝置41。
[0020]所述的擠出裝置41為壓電式裝置，噴嘴兩側(cè)設(shè)有兩塊壓電端子42，且所述的噴嘴4為軟性材質(zhì)。
[0021]所述的切換阻板33兩端設(shè)有鐵塊，該切換阻板33第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)與鐵塊相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有電磁鐵，所述的電磁鐵外接控制裝置。
[0022]所述的傳動(dòng)裝置21為齒輪泵；所述的加熱裝置22位于齒輪泵與電動(dòng)閥23之間，且加熱裝置22與齒輪泵與電動(dòng)閥23連通。
[0023]所述的混合室3側(cè)壁上設(shè)有隔熱層34。
[0024]該3D打印機(jī)噴頭裝置工作原理如下:在計(jì)算機(jī)里分析所要打印的設(shè)備每部分的顏色，通過逐層分析，得出每層每部分的顏色。輸入程序，分別控制所述的傳動(dòng)裝置21、電動(dòng)閥23、切換阻板33以及電磁鐵，同時(shí)通過控制壓電端子42的電壓變化達(dá)到控制噴嘴4塑料的噴出。
[0025]使紅、黃、藍(lán)三種顏色的塑料絲分別穿過三色室2，通過傳動(dòng)齒輪泵21，塑料絲在加熱室23內(nèi)熔化成液體狀，通過電動(dòng)閥23控制每種顏色的塑料絲進(jìn)入到混合室3的量?；旌系牟噬芰辖z熔液在混合室3內(nèi)由攪拌鰭條51攪拌均勻，此時(shí)切換阻板33處于阻擋排料孔32的第二狀態(tài)，熔料落入噴嘴4內(nèi)，由擠出裝置41擠出，這樣就完成了熔料的噴出，落在打印板上迅速固化。當(dāng)噴出下一種顏色前，需對(duì)位于混合室3內(nèi)的殘留熔料進(jìn)行排空，控制電磁鐵，使切換阻板33處于阻擋落料孔31的第一狀態(tài)，開啟增壓泵52，壓力通過增壓腔5，使混合室3內(nèi)壓力增大，從而排除多余的殘留熔料，接著進(jìn)行一種顏色的混合。由于在3D打印過程中速度十分快，各個(gè)步驟環(huán)節(jié)之間銜接十分迅速，因此在打印之前，需要在計(jì)算機(jī)中設(shè)定特定的程序?qū)Ω鞣N部件進(jìn)行控制。
[0026]該裝置在塑料絲噴出噴頭之前即進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的3D彩色打印，且只需一個(gè)噴頭就可完成，價(jià)格實(shí)惠，便于推廣。
[0027]各位技術(shù)人員須知:雖然本發(fā)明已按照上述【具體實(shí)施方式】做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:該噴頭裝置包括外殼(I )，所述的外殼(I)內(nèi)從上到下依次設(shè)有三色室(2)、混合室(3)以及噴嘴(4);所述的三色室(2)由三個(gè)互相分隔的獨(dú)立腔室組成，每個(gè)腔室分別通過三原色的其中一種顏色塑料絲，每個(gè)腔室內(nèi)都設(shè)有傳動(dòng)裝置(21)、加熱裝置(22)以及電動(dòng)閥(23);所述的三色室(2)中心處設(shè)有增壓腔(5)，該增壓腔(5)與混合室(3)連通，所述的增壓腔(5)內(nèi)設(shè)有攪拌鰭條(51)，該攪拌鰭條(51)延伸至混合室(3)內(nèi)；所述的混合室(3)與噴嘴(4)之間通過落料孔(31)連通，混合室(3)側(cè)壁上還設(shè)有排料孔(32)，所述的落料孔(31)與排料孔(32)之間設(shè)有切換阻板(33)，該切換阻板(33)有阻擋落料孔(31)的第一狀態(tài)以及阻擋排料孔(32)的第二狀態(tài)，所述的切換阻板(33)為軟性材質(zhì)；所述的傳動(dòng)裝置(21)、電動(dòng)閥(23)以及切換阻板(33)都外接控制裝置；所述的攪拌鰭條(51)設(shè)有自轉(zhuǎn)裝置，增壓腔(5 )上部設(shè)有增壓泵(52 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:所述的三色室(2)的三個(gè)腔室中心圍成等邊三角形；所述的外殼(I)也為等邊三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:所述的噴嘴(4)上設(shè)有擠出裝置(41)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:所述的擠出裝置(41)為壓電式裝置，噴嘴兩側(cè)設(shè)有兩塊壓電端子(42)，且所述的噴嘴(4)為軟性材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:所述的切換阻板(33)兩端設(shè)有鐵塊，該切換阻板(33)第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)與鐵塊相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有電磁鐵，所述的電磁鐵外接控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于:所述的傳動(dòng)裝置(21)為齒輪泵；所述的加熱裝置(22)位于齒輪泵與電動(dòng)閥(23)之間，且加熱裝置(22)與齒輪泵與電動(dòng)閥(23)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種3D打印機(jī)噴頭裝置，其特征在于: 所述的混合室(3 )側(cè)壁上設(shè)有隔熱層(34 )。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK103753817SQ201410010519
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】滕敏亮, 滕軍, 滕騰, 王耀華, 林建豪, 雷建峰, 余浩 申請(qǐng)人:浙江騰騰電氣有限公司