本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印用高溫噴頭。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的數(shù)控制造技術(shù)是通過(guò)各種機(jī)械加工的方法（如切割、磨拋、刨削、腐蝕、焊接等）去除原材料的多余部分，獲得所需要的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)，從而最終制備出零部件產(chǎn)品。然而，3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的材料去除加工方法相反，其是一種基于三維數(shù)字模型，通常采用逐層制造（打?。┓绞綄⒉牧辖Y(jié)合起來(lái)的工藝，特點(diǎn)是“分層制造、逐層疊加”，類(lèi)似于積分過(guò)程。

具體地，3D打印技術(shù)是一種增材制造方法，集合了分層制造技術(shù)、機(jī)電工程、數(shù)字建模、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、材料科學(xué)等多學(xué)科的前沿科技成果，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化、智能化制造。而且，3D打印技術(shù)不需要原始坯件和成形模具，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，3D打印機(jī)根據(jù)所接收到的切片截面信息，在計(jì)算機(jī)的控制下能夠制造任何形狀的薄層，再將薄層疊加粘結(jié)，從而生產(chǎn)出任何形狀的產(chǎn)品。3D打印技術(shù)由于不需要去除原料，不會(huì)產(chǎn)生邊角料和廢料，節(jié)省了成本。加之這種技術(shù)不需要制造坯件和模具，大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。

此外，3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化定制，這與傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)大不相同。3D打印能夠滿(mǎn)足多元化需求，實(shí)現(xiàn)從大規(guī)模生產(chǎn)到大規(guī)模定制的跨越，增加產(chǎn)品外部結(jié)構(gòu)的多樣化，同時(shí)增強(qiáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。

3D打印技術(shù)相比于傳統(tǒng)加工方法還具有大量?jī)?yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)一次成型、快速制造，3D打印屬于無(wú)模制造，不需要零件的毛坯和大型機(jī)械加工設(shè)備，生產(chǎn)工藝流程短，能夠逐層打印出產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)材料制備和成型的一體化，直接制備出產(chǎn)品，明顯縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期；降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本，3D打印是一種增材制造技術(shù)，不產(chǎn)生廢料和邊角料，加工工藝簡(jiǎn)單快捷，節(jié)能環(huán)保，能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；3D打印機(jī)可現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，省去運(yùn)輸、配送等中間環(huán)節(jié)，能夠進(jìn)一步降低成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；能夠制造形狀復(fù)雜、功能特殊的產(chǎn)品，3D打印技術(shù)利用設(shè)計(jì)軟件將三維立體產(chǎn)品切片分解為二維層狀結(jié)構(gòu)，再逐層制造和疊加形成三維產(chǎn)品，因此，可柔性化地生產(chǎn)出任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品；3D打印通過(guò)“分層制造、逐層疊加”的自下而上的制備方法，可以輕易實(shí)現(xiàn)非均勻材料、梯度材料等產(chǎn)品的生產(chǎn)等。

因此，和傳統(tǒng)的數(shù)控制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)和誘人的發(fā)展前景。其中，作為原料的工程塑料由于具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和抗老化性，可用于工業(yè)零部件或產(chǎn)品外殼，是目前應(yīng)用最多的3D打印耗材。

工程塑料的3D打印一般使用熔融沉積技術(shù)，是通過(guò)電加熱的方式將絲狀的原材料加熱至略高于熔點(diǎn)溫度，在設(shè)計(jì)軟件的控制下，3D打印噴頭在XY平面運(yùn)動(dòng)，將熔融的原材料按要求涂覆在支撐架上，冷卻固化后形成產(chǎn)品的一層切片截面，然后噴頭向上移動(dòng)一層的高度，進(jìn)行下一次涂覆，直至疊加形成三維零件。耐高溫塑料具有獨(dú)特、優(yōu)異的物理性能，在電子電氣、特種工業(yè)等高科技領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

熔融沉積可能是目前應(yīng)用最廣泛的一種工藝，通過(guò)加熱頭把熱熔性材料（高溫塑料等）加熱到臨界狀態(tài)，使其呈現(xiàn)半流體狀態(tài)，然后加熱頭會(huì)在軟件控制下沿確定的二維幾何軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)噴頭將半流動(dòng)狀態(tài)的材料擠壓出來(lái)，材料瞬時(shí)凝固形成有輪廓形狀的薄層。然而，目前大多數(shù)的熔融沉積型3D打印機(jī)的加熱溫度不到300℃，因而難以對(duì)高溫塑料和其他高溫材料進(jìn)行成型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種3D打印用高溫噴頭，可用于高溫塑料等耐高溫絲材的增材制造，拓展熔融沉積技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的3D打印用高溫噴頭，包括：有兩個(gè)相互垂直的通孔及一個(gè)盲孔的安裝單元；分別固定于所述安裝單元的所述通孔內(nèi)的加熱單元、和噴嘴；以及固定于所述安裝單元的所述盲孔內(nèi)的溫度檢測(cè)單元；上述各單元之間彼此絕緣。

又，在本發(fā)明中，所述高溫噴頭的加熱溫度不低于500℃。又，本發(fā)明中，所述安裝單元由高溫合金制成，耐熱溫度大于600℃。

根據(jù)本發(fā)明的3D打印用高溫噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎、可實(shí)現(xiàn)高溫打印、溫度穩(wěn)定性好。此外，3D打印用高溫噴頭的加熱溫度不低于500℃，大大拓展了熔融沉積技術(shù)所能打印的材料種類(lèi)，能夠有效促進(jìn)熔融沉積技術(shù)在增材制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

又，在本發(fā)明中，所述盲孔位于固定所述加熱單元的所述通孔附近。根據(jù)本發(fā)明，固定加熱單元的通孔和固定溫度檢測(cè)單元的盲孔越是靠近，則溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的加熱單元的溫度約精確，可提供有效的溫度檢測(cè)，進(jìn)一步改善對(duì)原料加熱的控制。

又，在本發(fā)明中，所述溫度檢測(cè)單元包括熱電偶、及熱電偶保護(hù)套；所述熱電偶的熱電偶裸絲外側(cè)套有絕緣管，并以使所述熱電偶的頭部沉入所述熱電偶保護(hù)套的一端的槽內(nèi)的形式、使所述熱電偶裸絲穿過(guò)所述熱電偶保護(hù)套。此外，可通過(guò)耐熱膠布纏繞所述溫度檢測(cè)單元，并通過(guò)帶有墊片的螺釘將所述溫度檢測(cè)單元固定于所述安裝單元。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使熱電偶的頭部沉入熱電偶保護(hù)套的槽內(nèi)，使之免受刮擦等傷害，從而保證了測(cè)量精度。此外，熱電偶的兩根熱電偶裸絲分別套有絕緣管，從而可較好地確保熱電偶裸絲之間彼此絕緣。又，通過(guò)耐熱膠布纏繞所述溫度檢測(cè)單元，藉此形成的獨(dú)特的溫度檢測(cè)單元不僅能夠保證測(cè)溫的準(zhǔn)確性，還可以防止熱電偶在噴頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中松動(dòng)或者脫落，增加系統(tǒng)的可靠性。

又，在本發(fā)明中，所述加熱單元包括加熱爐膽、和套在所述加熱爐膽外側(cè)的陶瓷管；所述加熱爐膽具備陶瓷芯、和盤(pán)繞于所述陶瓷芯的外表面的發(fā)熱絲。由此形成的盤(pán)式加熱爐膽，能夠提高單位長(zhǎng)度的發(fā)熱量、降低加熱功率；且可根據(jù)所提供的功耗，計(jì)算達(dá)到500℃以上高溫所需要的電阻，結(jié)合電阻率，得到所需發(fā)熱絲的長(zhǎng)度。

此外，該陶瓷管例如可以是氧化鋁陶瓷管；且該陶瓷芯例如可以是氧化鋁陶瓷芯。優(yōu)選地，所述加熱爐膽的兩端可通過(guò)高溫陶瓷膠封裝并固定于所述陶瓷管內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)高溫陶瓷膠封裝，使陶瓷管和加熱爐膽能夠彼此固定，避免發(fā)生移位脫離等現(xiàn)象，并起到保護(hù)發(fā)熱絲的作用。

又，在本發(fā)明中，所述陶瓷芯的外表面具有用于容納所述發(fā)熱絲的螺紋。根據(jù)本發(fā)明，氧化鋁陶瓷芯的外表面具有可容納發(fā)熱絲的螺紋，因而可將發(fā)熱絲以彈簧螺旋狀盤(pán)繞在氧化鋁陶瓷芯的螺紋處，可實(shí)現(xiàn)發(fā)熱絲的高密度纏繞，可明顯提高加熱單元單位長(zhǎng)度的發(fā)熱量和電能的利用效率。

又，在本發(fā)明中，所述陶瓷管的長(zhǎng)度比所述加熱爐膽長(zhǎng)4-6mm，所述爐膽位于陶瓷管中央，并灌封陶瓷膠。以此能夠避免兩者相互移位或脫離。

又，在本發(fā)明中，所述噴嘴由高溫材料制成，耐熱溫度不低于700℃。根據(jù)本發(fā)明的噴嘴由高溫材料制成，因而具有良好的抗熱震性，高溫下不變形。

又，在本發(fā)明中，所述隔熱保溫陶瓷纖維套包裹在安裝單元外側(cè)，耐500℃以上高溫。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)大面積包裹高性能的隔熱保溫套，能夠起到良好的隔熱保溫效果，保證加熱溫度的高穩(wěn)定性。

根據(jù)下述具體實(shí)施方式并參考附圖，將更好地理解本發(fā)明的上述內(nèi)容及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的3D打印用高溫噴頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的3D打印用高溫噴頭的安裝單元的示意圖；

圖3為上述高溫噴頭的加熱單元的發(fā)熱絲的示意圖；

圖4為上述高溫噴頭的加熱單元的氧化鋁陶瓷芯的示意圖；

圖5為圖4所示的溫度檢測(cè)單元的熱電偶保護(hù)套的示意圖；

附圖標(biāo)記：

1 安裝單元；

2 加熱單元；

3 噴嘴；

4 溫度檢測(cè)單元；

11、12 通孔；

13 盲孔；

14 螺紋孔；

23 氧化鋁陶瓷芯；

24 發(fā)熱絲；

44 絕緣管；

45 槽；

100 高溫噴頭。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種3D打印用高溫噴頭100，包括：有兩個(gè)相互垂直的通孔11、12及一個(gè)盲孔13的安裝單元1；分別固定于安裝單元1的通孔11、12內(nèi)的加熱單元2、和噴嘴3；以及固定于安裝單元1的盲孔13內(nèi)的溫度檢測(cè)單元4。此外，高溫噴頭100的加熱溫度不低于500℃，上述各單元之間彼此絕緣。

根據(jù)本發(fā)明的高溫噴頭100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎、可實(shí)現(xiàn)高溫打印、溫度穩(wěn)定性好，可用于高溫塑料等耐高溫絲材的增材制造，拓展熔融沉積技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

以下，結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的3D打印用高溫噴頭100的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的3D打印用高溫噴頭100的安裝單元1的示意圖；圖3為上述高溫噴頭100的加熱單元2的發(fā)熱絲24的示意圖；圖4為上述高溫噴頭100的加熱單元2的氧化鋁陶瓷芯23的示意圖；圖5為圖4所示的溫度檢測(cè)單元4的熱電偶保護(hù)套的示意圖。

[安裝單元1]

本實(shí)施形態(tài)中的安裝單元1為高溫合金材質(zhì)，易于加工，能耐600℃高溫。如圖2所示，安裝單元1被加工為長(zhǎng)方體，并進(jìn)行表面陽(yáng)極氧化發(fā)黑處理以加熱保溫，但安裝單元1并非必須為長(zhǎng)方體。分別在安裝單元1的兩個(gè)相鄰的垂直面上形成用于安裝加熱單元2和噴嘴3的兩個(gè)通孔11、12。為方便說(shuō)明，將通孔12的貫通方向定義為上下方向（垂直方向），通孔11的貫通方向定義為前后方向，但并非對(duì)此限定。

本實(shí)施形態(tài)中，用于安裝加熱單元2的通孔11的直徑可為6-35mm，并且，在與通孔11的貫通方向正交的方向上形成有螺紋孔14，可通過(guò)螺釘在安裝單元1上固定后敘的加熱單元2。其中，螺釘型號(hào)例如可為Φ2-Φ5，但不限于此。

用于安裝噴嘴3的通孔12的直徑可為5-20mm，且形成有內(nèi)螺紋，后敘的噴嘴3上對(duì)應(yīng)地設(shè)置有外螺紋，通過(guò)螺紋連接固定于安裝單元1上。此外，在固定加熱單元2的通孔11附近，形成有用于安裝溫度檢測(cè)單元4的盲孔13。該盲孔13的直徑可為2-6mm，具有內(nèi)螺紋。如圖1所示，該盲孔13內(nèi)安裝。

[加熱單元2]

現(xiàn)結(jié)合圖3及4詳細(xì)說(shuō)明作為上述高溫噴頭100的核心部件的加熱單元2。加熱單元2由加熱爐膽和套在加熱爐膽外側(cè)的氧化鋁陶瓷管構(gòu)成。所述加熱爐膽由氧化鋁陶瓷芯23和發(fā)熱絲24構(gòu)成。

本實(shí)施形態(tài)中，發(fā)熱絲24例如可以是FeCrAl或者鎢錸電熱絲。在使用之前，需要仔細(xì)檢查發(fā)熱絲24表面是否有劃痕、孔洞等缺陷，并利用游標(biāo)卡尺等工具測(cè)量發(fā)熱絲24的直徑。直徑例如可為0.5-2mm，但不限于此。根據(jù)所需功耗，計(jì)算發(fā)熱絲24達(dá)到500℃以上高溫所需要的電阻，結(jié)合電阻率，進(jìn)而計(jì)算得到發(fā)熱絲24的長(zhǎng)度。如圖3所示，將規(guī)定長(zhǎng)度的發(fā)熱絲24繞制成彈簧狀，外徑例如可為2-10mm，螺距可為0.5-3mm。

如圖4所示，本實(shí)施形態(tài)中，氧化鋁陶瓷芯23可形成為直徑3-30mm的圓柱狀，外表面具有可容納發(fā)熱絲24的螺紋，螺紋的深度可為1-10mm，以便于盤(pán)簧式的發(fā)熱絲24的固定，但不局限于此。借助于此，在特殊制作的高純的氧化鋁陶瓷芯23上，盤(pán)簧式的發(fā)熱絲24在其外表面高密度繞行，形成加熱爐膽。其中，加熱爐膽的兩端各留有一定長(zhǎng)度的發(fā)熱絲作為引線(xiàn)。

此外，發(fā)熱絲24高密度盤(pán)繞于氧化鋁陶瓷芯外表面，可使相鄰兩組發(fā)熱絲24內(nèi)流通的電流的方向正好相反，這樣的設(shè)計(jì)可以抵消由于螺線(xiàn)電流感應(yīng)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾。而且，由于發(fā)熱絲24形成為彈簧狀并高密度盤(pán)繞，以此可提高單位長(zhǎng)度的發(fā)熱量、降低加熱功率。這種氧化鋁陶瓷芯盤(pán)式高密度繞制的結(jié)構(gòu)，明顯提高了加熱單元單位長(zhǎng)度的發(fā)熱量和電能的利用效率。

在加熱爐膽的外側(cè)套上氧化鋁陶瓷管，本實(shí)施形態(tài)中，氧化鋁陶瓷管的壁厚為1-3mm，長(zhǎng)度略長(zhǎng)于加熱爐膽，例如比加熱爐膽長(zhǎng)約4-6mm，優(yōu)選4mm，但不限于此。將加熱爐膽置于氧化鋁陶瓷管中央后，通過(guò)高溫陶瓷膠將加熱爐膽的兩端封裝并固定于氧化鋁陶瓷管內(nèi)。以此氧化鋁陶瓷管和加熱爐膽能夠彼此固定，避免發(fā)生移位或脫離等現(xiàn)象，進(jìn)而可保護(hù)和固定發(fā)熱絲24。

如上構(gòu)成的加熱單元1通過(guò)螺釘固定于安裝單元1的通孔11內(nèi)，然后通過(guò)高溫陶瓷膠封裝其兩端。

[噴嘴3]

本實(shí)施形態(tài)中，噴嘴3由耐高溫材料形成，耐熱溫度應(yīng)為700℃以上，例如可以是高溫合金或者陶瓷等材料。噴嘴3為中空結(jié)構(gòu)，其一端形成為圓錐狀，另一端形成為圓柱狀。在形成為圓錐狀的一端的梢端部形成有開(kāi)孔，用以噴出原料。開(kāi)孔的孔徑例如可為0.2-2mm，但不限于此，可根據(jù)具體需要變更。形成為圓柱狀的另一端的外表面具有螺紋，用以旋入安裝單元1并固定。

如上由高溫材料構(gòu)成的噴嘴3具有良好的抗熱震性，高溫下不變形。藉此，可進(jìn)一步促進(jìn)熔融沉積技術(shù)在增材制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

[溫度檢測(cè)單元4]

溫度檢測(cè)單元4包括熱電偶、及熱電偶保護(hù)套。本實(shí)施形態(tài)中，熱電偶保護(hù)套為雙孔圓筒狀管，優(yōu)選地，熱電偶保護(hù)套的直徑為5mm以下且長(zhǎng)度為10mm以下，其雙孔的直徑可為0.5-2 mm，但不限于此。并且，如圖5所示，熱電偶保護(hù)套的一端形成有可容納熱電偶的頭部的槽45。

如上構(gòu)成的熱電偶保護(hù)套的槽45內(nèi)，正好可容納下述熱電偶的頭部，藉此，可良好地保護(hù)熱電偶，使之免受刮擦等傷害，從而保證了測(cè)量精度。上述熱電偶保護(hù)套例如可選用氧化鋁陶瓷材質(zhì)。

熱電偶可選用已經(jīng)過(guò)檢定和通斷性測(cè)量的K型或者S型。本實(shí)施形態(tài)中，熱電偶的兩根熱電偶裸絲先穿過(guò)熱電偶保護(hù)套，并使熱電偶的頭部沉入熱電偶保護(hù)套的一端的槽45內(nèi)，然后于兩根熱電偶裸絲外側(cè)分別再套上絕緣管44，以保證熱電偶裸絲之間彼此絕緣。其中，絕緣管44例如可以是石英纖維管，但只要能起到絕緣作用，不限材質(zhì)。

隨后，用耐熱膠布纏繞溫度檢測(cè)單元4、尤其是絕緣管44以起到保護(hù)作用，并通過(guò)帶有墊片的螺釘將溫度檢測(cè)單元4固定于安裝單元1的盲孔13內(nèi)。該帶有墊片的螺釘?shù)某叽缋缈蛇x用Φ2-Φ6mm，但不限于此，只要能緊固溫度檢測(cè)單元4即可。

分別將加熱單元2、噴嘴3和溫度檢測(cè)單元4固定于安裝單元1后，利用陶瓷纖維套完全包裹住安裝單元1，并在陶瓷纖維套上需要與外部連接的部位相應(yīng)開(kāi)口，最后用耐熱膠布纏繞并固定陶瓷纖維套，從而組成高溫噴頭100。

由于陶瓷纖維套不僅能夠耐500℃以上高溫，還具有良好的絕熱性能，進(jìn)而起到隔熱保溫的作用，同時(shí)根據(jù)材料特性可任意彎折、打孔。因而，可保證高溫噴頭100具有良好的保溫隔熱性能，并可保持較高的溫度穩(wěn)定性能。

[高溫噴頭100]

初步制備完成的高溫噴頭100需進(jìn)行絕緣導(dǎo)通性檢測(cè)，利用萬(wàn)用表測(cè)量熱電偶和發(fā)熱絲24的電阻，確保熱電偶和發(fā)熱絲24的電阻正常，沒(méi)有發(fā)生斷開(kāi)、短路等現(xiàn)象。再測(cè)量熱電偶和發(fā)熱絲24、熱電偶和安裝單元1、發(fā)熱絲24和安裝單元1之間的電阻，確保彼此之間保持良好的絕緣性。

隨后，確認(rèn)高溫噴頭100的外形是否正常，表面是否有污染物、通斷性是否良好、陶瓷纖維套是否松動(dòng)等。在使用高溫噴頭100之前，需進(jìn)行加熱測(cè)試。即、將發(fā)熱絲24連接入電路，并將熱電偶裸絲末端分別與電控盒（省略圖示）的接線(xiàn)連接，該電控盒內(nèi)包含冷端恒溫塊、溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置等。將電控盒與電腦主機(jī)連接，啟動(dòng)電腦內(nèi)的溫度信號(hào)采集軟件。啟動(dòng)電源，加熱單元2開(kāi)始加熱，溫度信號(hào)采集軟件開(kāi)始采集溫度信息，得到熱電偶測(cè)量的溫度和冷端恒溫塊的溫度。加熱單元2在設(shè)定的溫度下保溫，利用熱電偶測(cè)量加熱溫度的穩(wěn)定性。溫度信息采集結(jié)束后，關(guān)閉電源，自然冷卻到常溫。

本實(shí)施形態(tài)的上述高溫噴頭100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎、可實(shí)現(xiàn)高溫打印、溫度穩(wěn)定性好，而且采用了可在極端條件下使用的高性能陶瓷材料，有效地拓展了熔融沉積型3D打印機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍，有利于實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)對(duì)材料的通用性，最終促進(jìn)增材制造技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。

以下通過(guò)具體的實(shí)施例及測(cè)量結(jié)果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

（實(shí)施例）

如圖1所示，本實(shí)施例根據(jù)使用要求，選擇直徑為0.9mm的FeCrAl絲作為發(fā)熱絲24，經(jīng)過(guò)高密度繞制，得到外徑為3mm的FeCrAl彈簧，螺距為1.5mm。選取直徑為5mm長(zhǎng)為15mm的氧化鋁陶瓷芯23，經(jīng)過(guò)特殊加工，氧化鋁陶瓷芯23的表面具有深為2mm的螺紋。將彈簧狀的發(fā)熱絲24螺旋盤(pán)繞在氧化鋁陶瓷芯23的螺紋處，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱絲24的高密度纏繞，形成加熱爐膽，再將發(fā)熱絲24的兩根引線(xiàn)分別從氧化鋁陶瓷芯23的上下端引出。

將外徑為10mm壁厚為2mm的氧化鋁陶瓷管套在加熱爐膽外側(cè)，使加熱爐膽放置于氧化鋁陶瓷管中央，從兩端將發(fā)熱絲24的兩根引線(xiàn)引出，而后用高溫陶瓷膠對(duì)兩端進(jìn)行封裝，使氧化鋁陶瓷管和加熱爐膽能夠彼此固定，避免發(fā)生移位脫離等現(xiàn)象，并起到保護(hù)發(fā)熱絲24的作用。

將長(zhǎng)40mm、寬40mm、高20mm的鈦合金塊進(jìn)行陽(yáng)極氧化發(fā)黑，在前后方向和上下方向各打一個(gè)直徑為10mm的通孔11、12，上下方向的通孔12為攻螺紋。此外，在上下方向上形成一尺寸為M3的螺紋孔14，并與前后方向延伸的通孔11連通。并且，在靠近通孔11的位置處，與打一尺寸為M5、深度為10mm的盲孔13。

將K型熱電偶在1000℃范圍內(nèi)進(jìn)行檢定，并測(cè)量熱電偶的電阻值，利用光學(xué)顯微鏡檢查熱電偶裸絲是否有損傷，熱電偶的頭部是否焊接良好。

熱電偶保護(hù)套為氧化鋁陶瓷管，雙孔直徑均為1mm，陶瓷管外徑為3mm，管長(zhǎng)5mm，在陶瓷管的一端中間處開(kāi)槽45，槽45深2mm、寬1mm。將熱電偶的兩根裸絲插入雙孔內(nèi)，熱電偶的頭部沉沒(méi)于陶瓷管的槽45中，并用作為絕緣管44的細(xì)石英纖維管套住熱電偶裸絲，在靠近熱電偶保護(hù)套部分利用耐熱膠布纏繞熱電偶裸絲。

將直徑為10mm、長(zhǎng)度為30mm的鈦合金柱的一端加工為圓錐形，該圓錐形高度為10mm，錐角為60度。并且，在余下20mm長(zhǎng)度的圓柱形的表面上形成攻螺紋。隨后，將鈦合金柱內(nèi)部進(jìn)行掏空處理，使其壁厚為1.5mm，并在圓錐尖角處（梢端部）打一個(gè)直徑為0.5mm的通孔。

在安裝單元1上，將加熱單元2放入沒(méi)有螺紋的通孔11內(nèi)，用螺釘固定后于兩端用高溫陶瓷膠封裝；將溫度檢測(cè)單元4插入盲孔13，用帶有墊片的螺釘擰進(jìn)盲孔，固定溫度檢測(cè)單元4；將噴嘴3中帶有螺紋的圓柱形一端擰進(jìn)安裝單元1；利用陶瓷纖維套完整包裹安裝單元1，在需要開(kāi)口的地方打孔，最后用膠帶固定，從而保證良好的溫度穩(wěn)定性。以此，根據(jù)本實(shí)施例的3D打印用高溫噴頭的組裝完成。

（其他實(shí)施形態(tài)）

根據(jù)本發(fā)明的高溫噴頭100的發(fā)熱絲24可選用不同型號(hào)和材質(zhì)的合金絲，滿(mǎn)足不同加熱溫度的要求，熱電偶也可根據(jù)不同精度和測(cè)溫范圍要求而選擇不同的型號(hào)，安裝單元1和噴嘴3的材質(zhì)也可根據(jù)使用溫度而選擇不同的耐熱合金，甚至是陶瓷材料，設(shè)計(jì)和制作都可以靈活多變，能夠有效地滿(mǎn)足工業(yè)和技術(shù)的要求，材料適用范圍廣。

使用該高溫噴頭可以實(shí)現(xiàn)耐熱塑料、高熔點(diǎn)材料等絲材的增材制造，用途廣泛。

在不脫離本發(fā)明的基本特征的宗旨下，本發(fā)明可體現(xiàn)為多種形式，因此本發(fā)明中的實(shí)施形態(tài)是用于說(shuō)明而非限制，由于本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定而非由說(shuō)明書(shū)限定，而且落在權(quán)利要求界定的范圍，或其界定的范圍的等價(jià)范圍內(nèi)的所有變化都應(yīng)理解為包括在權(quán)利要求書(shū)中。