本發(fā)明涉及3D打印設備領域，特別涉及一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭。

背景技術：

隨著科學技術的發(fā)展，3D打印技術已應用于珠寶、鞋類、工業(yè)設計、汽車等多個領域中,3D打印機即快速成形技術的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術。

目前3D打印時存在著許多問題，一個是由于原料未被完全溶化而導致的產(chǎn)品有瑕疵，或者出現(xiàn)噴嘴被堵的現(xiàn)象。還有就是由于噴頭加熱時的熱量傳遞至進料機構(gòu)，使進料機構(gòu)中的原料被預先溶化，導致進料出現(xiàn)異常。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭。

本發(fā)明解決問題所采用的技術方案是：一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭，包括進料機構(gòu)、加熱機構(gòu)和出料機構(gòu)；

所述進料機構(gòu)和出料機構(gòu)分別位于加熱機構(gòu)的兩側(cè)，所述進料機構(gòu)與加熱機構(gòu)之間設有隔熱片；

所述加熱機構(gòu)包括主體以及設置在主體上的攪拌組件和若干個第一加熱器，所述主體內(nèi)設有攪拌槽、進料通道、出料通道和防溢通道，所述攪拌槽豎向設置，所述攪拌槽的槽口朝上設置，所述進料通道水平設置，所述進料通道的一端與進料機構(gòu)連通，所述進料通道的另一端與攪拌槽連通，所述出料通道水平設置，所述出料通道的一端與出料機構(gòu)連通，所述出料通道的另一端與攪拌槽連通，所述進料通道和出料通道分別位于攪拌槽的兩側(cè)，所述進料通道位于出料通道的上方，所述防溢通道位于進料通道的下方，所述防溢通道的上端與進料通道連通，所述防溢通道的下端與攪拌槽連通，所述主體上設有若干個加熱孔，所述第一加熱器位于加熱孔內(nèi)；

所述攪拌組件包括隔熱板、第一電機和螺桿，所述隔熱板設置在主體的上端面，所述第一電機設置在隔熱板上，所述第一電機的輸出軸豎直向下設置，所述第一電機的輸出軸與螺桿同軸設置，所述第一電機與螺桿傳動連接，所述螺桿位于攪拌槽內(nèi)；

所述進料機構(gòu)包括進料板和設置在進料板上的第一輸送組件、切斷組件、和第二輸送組件，所述進料板上設有第一通孔、第二通孔、第三通孔和進料槽，所述第一通孔和第二通孔均為水平貫穿孔，所述進料槽為水平貫穿槽，所述進料槽與進料通道連通，所述第一通孔有兩個，兩個所述第一通孔分別位于進料槽的上下兩側(cè)，兩個所述第一通孔關于進料槽對稱，兩個所述第一通孔均與進料槽連通，所述第二通孔有兩個，兩個所述第二通孔位于分別進料槽的上下兩側(cè)，兩個所述第二通孔關于進料槽對稱，兩個所述第二通孔均與進料槽連通，所述第三通孔位于第一通孔和第二通孔之間，所述第三通孔與進料槽位于同一水平面，所述第三通孔與進料槽連通，所述第二通孔位于第一通孔和進料通道之間；

所述第一輸送組件有兩個，所述第一輸送組件位于第一通孔內(nèi)，所述第一輸送組件包括第二電機和第一齒輪，所述第一齒輪套設在第二電機的輸出軸上，所述第二電機與第一齒輪傳動連接，所述第二電機設置在進料板的一側(cè)，所述第一電機的輸出軸水平設置，所述第一齒輪的一端位于第一通孔內(nèi)，所述第一齒輪的另一端位于進料槽內(nèi)；

所述第二輸送組件有兩個，所述第二輸送組件位于第二通孔內(nèi)，所述第二輸送組件包括第三電機和第二齒輪，所述第二齒輪套設在第三電機的輸出軸上，所述第三電機與第二齒輪傳動連接，所述第三電機設置在進料板的一側(cè)，所述第二電機的輸出軸水平設置，所述第二齒輪的一端位于第二通孔內(nèi)，所述第二齒輪的另一端位于進料槽內(nèi)；

所述切斷組件包括氣缸和第一刀片，所述氣缸設置在輸送板的一側(cè)，所述氣缸的輸出軸位于第三通孔內(nèi)，所述第一刀片設置在氣缸的輸出軸上，所述第一刀片到位第三通孔內(nèi)，所述進料槽的槽壁上設有第二刀片，所述第二刀片與第一刀片相對設置；

所述出料機構(gòu)包括儲存箱、傳感器、第二加熱器和噴嘴，所述傳感器設置在儲存箱的內(nèi)壁上，所述傳感器位于進料通道和出料通道之間，所述第二加熱器有若干個，各第二加熱器均勻設置在儲存箱的外壁上，所述噴嘴設置在儲存箱的下方，所述噴嘴與儲存箱連通。

作為優(yōu)選，為了防止主體的溫度傳遞至進料板，導致進料板內(nèi)部的原料預先溶化，從而影響送料，所述進料板的一側(cè)設有散熱板，所述散熱板上均勻設有若干翅片。

作為優(yōu)選，為了提高散熱能力，所述散熱板的一側(cè)設有風扇，所述風扇的進風口與翅片抵靠。

作為優(yōu)選，為了使進入儲存箱的原料徹底溶化，所述攪拌槽內(nèi)設有過濾盤，所述過濾盤水平設置，所述過濾盤與攪拌槽匹配，所述過濾盤上設有若干個過濾孔，所述過濾盤位于螺桿的下方，所述過濾盤位于進料通道和出料通道之間。未完全溶化的原料會被過濾盤阻擋，直至溶化后進入儲存箱內(nèi)。

作為優(yōu)選，為了能精確控制主體和儲存箱內(nèi)的溫度，所述主體上設有第一溫度傳感器，所述儲存箱內(nèi)設有第二溫度傳感器。

作為優(yōu)選，為了提高噴嘴的堅固度和導熱性，所述噴嘴為銅噴嘴。

作為優(yōu)選，為了提高進料板的導熱性能，所述進料板的制作材料為銅。

作為優(yōu)選，為了提高散熱板的散熱性能，所述散熱板的制作材料為鋁合金。

作為優(yōu)選，為了提高加熱器的加熱效率，所述第一加熱器和第二加熱器均為電磁加熱器。

作為優(yōu)選，為了精確控制電機，所述第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。

本發(fā)明的有益效果是，該具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭設計巧妙，可行性高，進料機構(gòu)利用兩組齒輪輔助進料，兩組齒輪之間設有用于切斷原料絲的刀片，可以防止熱傳遞，加熱機構(gòu)可以將進入的原料充分溶化后儲存進出料機構(gòu)的儲存箱中，該噴頭將現(xiàn)有的實時進料轉(zhuǎn)化為間斷性進料，防止出現(xiàn)材料未溶化而導致打印物出現(xiàn)瑕疵，也可防止噴嘴被阻塞。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭的進料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭的進料板的正視圖。

圖4是本發(fā)明的一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭的進料板的側(cè)視圖。

圖中：1.隔熱片，2.主體，3.第一加熱器，4.攪拌槽，5.進料通道，6.出料通道，7.防溢通道，8.隔熱板，9.第一電機，10.螺桿，11.進料板，12.第一通孔，13.第二通孔，14.第三通孔，15.進料槽，16.第二電機，17.第一齒輪，18.第三電機，19.第二齒輪，20.氣缸，21.第一刀片，22.第二刀片，23.儲存箱，24.傳感器，25.第二加熱器，26.噴嘴，27.散熱板，28.風扇，29.過濾盤。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構(gòu)成。

如圖1-4所示，一種具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭，包括進料機構(gòu)、加熱機構(gòu)和出料機構(gòu)；

所述進料機構(gòu)和出料機構(gòu)分別位于加熱機構(gòu)的兩側(cè)，所述進料機構(gòu)與加熱機構(gòu)之間設有隔熱片1；

所述加熱機構(gòu)包括主體2以及設置在主體2上的攪拌組件和若干個第一加熱器3，所述主體2內(nèi)設有攪拌槽4、進料通道5、出料通道6和防溢通道7，所述攪拌槽4豎向設置，所述攪拌槽4的槽口朝上設置，所述進料通道5水平設置，所述進料通道5的一端與進料機構(gòu)連通，所述進料通道5的另一端與攪拌槽4連通，所述出料通道6水平設置，所述出料通道6的一端與出料機構(gòu)連通，所述出料通道6的另一端與攪拌槽4連通，所述進料通道5和出料通道6分別位于攪拌槽4的兩側(cè)，所述進料通道5位于出料通道6的上方，所述防溢通道7位于進料通道5的下方，所述防溢通道7的上端與進料通道5連通，所述防溢通道7的下端與攪拌槽4連通，所述主體2上設有若干個加熱孔，所述第一加熱器3位于加熱孔內(nèi)；

所述攪拌組件包括隔熱板8、第一電機9和螺桿10，所述隔熱板8設置在主體2的上端面，所述第一電機9設置在隔熱板8上，所述第一電機9的輸出軸豎直向下設置，所述第一電機9的輸出軸與螺桿10同軸設置，所述第一電機9與螺桿10傳動連接，所述螺桿10位于攪拌槽4內(nèi)；

所述進料機構(gòu)包括進料板11和設置在進料板11上的第一輸送組件、切斷組件、和第二輸送組件，所述進料板11上設有第一通孔12、第二通孔13、第三通孔14和進料槽15，所述第一通孔12和第二通孔13均為水平貫穿孔，所述進料槽15為水平貫穿槽，所述進料槽15與進料通道5連通，所述第一通孔12有兩個，兩個所述第一通孔12分別位于進料槽15的上下兩側(cè)，兩個所述第一通孔12關于進料槽15對稱，兩個所述第一通孔12均與進料槽15連通，所述第二通孔13有兩個，兩個所述第二通孔13位于分別進料槽15的上下兩側(cè)，兩個所述第二通孔13關于進料槽15對稱，兩個所述第二通孔13均與進料槽15連通，所述第三通孔14位于第一通孔12和第二通孔13之間，所述第三通孔14與進料槽15位于同一水平面，所述第三通孔14與進料槽15連通，所述第二通孔13位于第一通孔12和進料通道5之間；

所述第一輸送組件有兩個，所述第一輸送組件位于第一通孔12內(nèi)，所述第一輸送組件包括第二電機16和第一齒輪17，所述第一齒輪17套設在第二電機16的輸出軸上，所述第二電機16與第一齒輪17傳動連接，所述第二電機16設置在進料板11的一側(cè)，所述第一電機9的輸出軸水平設置，所述第一齒輪17的一端位于第一通孔12內(nèi)，所述第一齒輪17的另一端位于進料槽15內(nèi)；

所述第二輸送組件有兩個，所述第二輸送組件位于第二通孔13內(nèi)，所述第二輸送組件包括第三電機18和第二齒輪19，所述第二齒輪19套設在第三電機18的輸出軸上，所述第三電機18與第二齒輪19傳動連接，所述第三電機18設置在進料板11的一側(cè)，所述第二電機16的輸出軸水平設置，所述第二齒輪19的一端位于第二通孔13內(nèi)，所述第二齒輪19的另一端位于進料槽15內(nèi)；

所述切斷組件包括氣缸20和第一刀片21，所述氣缸20設置在輸送板的一側(cè)，所述氣缸20的輸出軸位于第三通孔14內(nèi)，所述第一刀片21設置在氣缸20的輸出軸上，所述第一刀片21到位第三通孔14內(nèi)，所述進料槽15的槽壁上設有第二刀片22，所述第二刀片22與第一刀片21相對設置；

所述出料機構(gòu)包括儲存箱23、傳感器24、第二加熱器25和噴嘴26，所述傳感器24設置在儲存箱23的內(nèi)壁上，所述傳感器24位于進料通道5和出料通道6之間，所述第二加熱器25有若干個，各第二加熱器25均勻設置在儲存箱23的外壁上，所述噴嘴26設置在儲存箱23的下方，所述噴嘴26與儲存箱23連通。

作為優(yōu)選，為了防止主體2的溫度傳遞至進料板11，導致進料板11內(nèi)部的原料預先溶化，從而影響送料，所述進料板11的一側(cè)設有散熱板27，所述散熱板27上均勻設有若干翅片。

作為優(yōu)選，為了提高散熱能力，所述散熱板27的一側(cè)設有風扇28，所述風扇28的進風口與翅片抵靠。

作為優(yōu)選，為了使進入儲存箱23的原料徹底溶化，所述攪拌槽4內(nèi)設有過濾盤29，所述過濾盤29水平設置，所述過濾盤29與攪拌槽4匹配，所述過濾盤29上設有若干個過濾孔，所述過濾盤29位于螺桿10的下方，所述過濾盤29位于進料通道5和出料通道6之間。未完全溶化的原料會被過濾盤29阻擋，直至溶化后進入儲存箱23內(nèi)。

作為優(yōu)選，為了能精確控制主體2和儲存箱23內(nèi)的溫度，所述主體2上設有第一溫度傳感器24，所述儲存箱23內(nèi)設有第二溫度傳感器24。

作為優(yōu)選，為了提高噴嘴的堅固度和導熱性，所述噴嘴26為銅噴嘴26。

作為優(yōu)選，為了提高進料板11的導熱性能，所述進料板11的制作材料為銅。

作為優(yōu)選，為了提高散熱板27的散熱性能，所述散熱板27的制作材料為鋁合金。

作為優(yōu)選，為了提高加熱器的加熱效率，所述第一加熱器3和第二加熱器25均為電磁加熱器。

作為優(yōu)選，為了精確控制電機，所述第一電機9、第二電機16和第三電機18均為伺服電機。

該具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭，安裝在3D打印機的行走機構(gòu)上，其中進料機構(gòu)的工作原理為：進料機構(gòu)的工作原理為：原料絲從進料槽15進入進料通道5內(nèi)進行溶化，第一輸送組件和第二輸送組件均為兩個相對設置的齒輪，可將原料絲擠入進料通道5內(nèi)，當儲存箱23內(nèi)的原料達到預定量時，切斷組件可將原料絲切斷，第二輸送組件將尾段原料絲繼續(xù)擠入進料通道5內(nèi)，第一輸送組件停止輸送，實現(xiàn)原料絲分離，防止熱傳遞。加熱機構(gòu)的工作原理為：螺桿10講從進料通道5進入的原料絲擠入攪拌槽內(nèi)，螺桿的推進和切割作用使原料絲更好地溶化，過濾盤29將未溶化的原料絲阻擋在攪拌槽4內(nèi)，直至完全溶化后再流入儲存箱23中，由于儲存箱23預設的儲藏量使原料的液位低于進料通道5，所述防溢通道7正常情況下不工作。出現(xiàn)緊急情況時，原料溶液從進料通道5回流時會先進入防溢通道7內(nèi)。

與現(xiàn)有技術相比，該具有充分溶化原料功能的3D打印噴頭設計巧妙，可行性高，進料機構(gòu)利用兩組齒輪輔助進料，兩組齒輪之間設有用于切斷原料絲的刀片，可以防止熱傳遞，加熱機構(gòu)可以將進入的原料充分溶化后儲存進出料機構(gòu)的儲存箱中，該噴頭將現(xiàn)有的實時進料轉(zhuǎn)化為間斷性進料，防止出現(xiàn)材料未溶化而導致打印物出現(xiàn)瑕疵，也可防止噴嘴被阻塞。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。