一種3d打印機用打印頭結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印技術領域，具體涉及一種3D打印機用打印頭結構。
【背景技術】
[0002]目前，基于FDM型的3D打印機一般采用低熔點絲狀材料(如ABS塑料絲)作為打印成型材料，而其中的噴頭和噴嘴是比較重要的部分，材料在噴頭中被加熱熔化，然后沿著物件截面輪廓和填充軌跡運動，并擠出材料與膠水粘結，然后在空氣中固化。如此一層一層疊加后，即可成型出實體物件。
[0003]然而，現(xiàn)有的FDM型3D打印機的打印機頭普遍存在以下缺陷:
[0004](I)打印機頭上通常只設有一個噴頭和噴嘴，當需要利用不同口徑噴嘴來打印產品時，必須更換整個打印機頭，如此一來便帶來了操作上的不便。
[0005](2)在打印過程中，如果中途有暫停，則再繼續(xù)打印時，容易出現(xiàn)ABS塑料絲無法繼續(xù)往前送料的現(xiàn)象；究其原因，主要是ABS塑料絲會受熱膨脹，然后對外產生作用力，當作用力作用在機頭的出料通道內壁上時，出料通道內壁沿其表面垂直方向會給塑料絲一個表面的反作用力，即給予了塑料絲一個較大的摩擦力和擠壓力，從而帶動塑料絲向出料通道內壁上下兩端移動而造成堵塞。
[0006](3)噴頭使用保溫棉包裹，外部纏繞耐高溫膠帶，不僅外觀丑陋，而且如果保溫棉包裹不完整，則容易造成溫度上升緩慢，使保溫出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，導致膠帶脫落，從而影響了打印的速度。
[0007]綜上所述，有必要對現(xiàn)有的3D打印機的打印機頭進行改進。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印機用打印頭結構，主要解決3D打印機的打印機頭存在噴頭和噴嘴更換不便、噴嘴出料時容易堵塞、且打印速度易受影響的問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0010]一種3D打印機用打印頭結構，包括機頭主體，設置在該機頭主體中的出料通道，還包括均布在該機頭主體上的噴頭，設置在該噴頭中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴，開設在機頭主體一側的齒輪槽，貫穿機頭主體和齒輪槽的固定桿，設置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪，與該第一齒輪嚙合并構成傘副齒輪的第二齒輪，轉軸與該第二齒輪連接的驅動電機，與該驅動電機連接、用于控制其正反轉的微控制器，以及設置在噴頭外部、用于對其進行保溫的防護裝置；所述出料通道包括均設置在機頭主體中且依次連通的圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長孔和圓柱形緩沖下孔；所述噴嘴與圓柱形緩沖下孔連通。
[0011]作為優(yōu)選，所述驅動電機為步進電機。
[0012]進一步地，所述圓柱形緩沖下孔內徑大于圓柱形延長孔內徑。
[0013]具體地說，所述防護裝置包括包裹在噴頭外部的保溫層，以及完全套在該保溫層外部的護套。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)本發(fā)明在機頭主體上設置多個噴頭和口徑大小不一的噴嘴，并通過傘副齒輪傳動的方式帶動機頭主體及其上的噴頭和噴嘴轉動，從而在需要更換不同口徑大小的噴嘴時，可以實現(xiàn)噴嘴的快速切換，無需更換整個機頭，進而大幅方便了打印機的操作。
[0016](2)本發(fā)明通過分段設計出料通道的方式，在圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長孔和圓柱形緩沖下孔的作用下，ABS塑料絲在圓錐形中孔和圓柱形延長孔中受熱膨脹后，其膨脹擠壓力作用在錐形的孔壁上時，孔壁將沿其表面向下呈一定的傾斜角度給予塑料絲表面反作用力，如此一來便可減小塑料絲與通道內壁之間形成的摩擦力，并且有利于塑料絲向圓柱形緩沖下孔輸送，進而便可以很好地避免發(fā)生噴嘴堵塞。
[0017](3)本發(fā)明在噴頭上設置防護裝置，從而通過護套來確保了保溫層的完整性和穩(wěn)定性，并提高了溫度上升的速度，從而不僅保證了噴頭的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0019]圖2為出料防堵通道的結構示意圖。
[0020]其中，附圖標記對應的零部件名稱為:1_機頭主體，2-圓柱形上孔，3-圓錐形中孔，4-圓柱形延長孔，5-圓柱形緩沖下孔，6-噴頭,7-噴嘴,8-固定桿，9-第一齒輪,10-第二齒輪，11-驅動電機，12-微控制器，13-保溫層，14-護套。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括機頭主體I，設置在該機頭主體I中的出料通道，均布在該機頭主體上的噴頭6，設置在該噴頭6中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴7，開設在機頭主體I 一側的齒輪槽，貫穿機頭主體I和齒輪槽的固定桿8，設置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪9,與該第一齒輪9嚙合并構成傘副齒輪的第二齒輪10,轉軸與該第二齒輪10連接的驅動電機11，以及與該驅動電機11連接、用于控制其正反轉的微控制器12。
[0023]如圖2所示，所述出料通道包括均設置在機頭主體I中且依次連通的圓柱形上孔
2、圓錐形中孔3、圓柱形延長孔4和圓柱形緩沖下孔5 ;所述噴嘴7與圓柱形緩沖下孔5連通。本實施例中，所述圓柱形緩沖下孔5內徑大于圓柱形延長孔4內徑，并且所述驅動電機11優(yōu)選為步進電機。
[0024]另外，本發(fā)明還設置防護裝置，其用于對噴頭6進行保溫，具體地說，該防護裝置包括包裹在噴頭6外部的保溫層13，以及完全套在該保溫層13外部的護套14。
[0025]本發(fā)明安裝在3D打印機上，其主要的使用過程為:當打印機需要更換到不同口徑的噴嘴時，利用微控制器控制驅動電機正轉或反轉，驅動第二齒輪轉動，第二齒輪轉動的同時驅動第一齒輪，繼而通過齒輪槽的作用，使機頭主體繞固定桿轉動，并使機頭主體上相應口徑的噴嘴轉動到合適位置，進而即可完成對噴嘴的更換，其更換方式簡單、方便。而通過改進后的出料通道的作用，可以在使用噴嘴進行出料打印時，確保噴嘴不被堵塞。并且，護套的設置保證了保溫層的完整性，保證了溫度的溫度，并提高了溫度上升的速度，從而不僅確保了噴頭的正常使用，而且有效地加快了打印的速度，其實用性非常高。
[0026]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認為屬于本發(fā)明的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種3D打印機用打印頭結構，包括機頭主體(1)，設置在該機頭主體(I)中的出料通道，其特征在于:還包括均布在該機頭主體上的噴頭￠)，設置在該噴頭(6)中、且至少為四個口徑大小不一的噴嘴(7)，開設在機頭主體(I) 一側的齒輪槽，貫穿機頭主體(I)和齒輪槽的固定桿(8)，設置在該齒輪槽中、且與其嚙合的第一齒輪(9)，與該第一齒輪(9)嚙合并構成傘副齒輪的第二齒輪(10)，轉軸與該第二齒輪(10)連接的驅動電機(11)，與該驅動電機(11)連接、用于控制其正反轉的微控制器(12)，以及設置在噴頭(6)外部、用于對其進行保溫的防護裝置；所述出料通道包括均設置在機頭主體(I)中且依次連通的圓柱形上孔(2)、圓錐形中孔(3)、圓柱形延長孔(4)和圓柱形緩沖下孔(5);所述噴嘴(7)與圓柱形緩沖下孔(5)連通。2.根據(jù)權利要求1所述的一種3D打印機用打印頭結構，其特征在于:所述驅動電機(11)為步進電機。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種3D打印機用打印頭結構，其特征在于:所述圓柱形緩沖下孔(5)內徑大于圓柱形延長孔⑷內徑。4.根據(jù)權利要求3所述的一種3D打印機用打印頭結構，其特征在于:所述防護裝置包括包裹在噴頭(6)外部的保溫層(13)，以及完全套在該保溫層(13)外部的護套(14)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3D打印機用打印頭結構，包括機頭主體、出料通道、噴頭、至少為四個口徑大小不一的噴嘴、齒輪槽、固定桿，設在齒輪槽中的第一齒輪，與第一齒輪嚙合并構成傘副齒輪的第二齒輪，與第二齒輪連接的驅動電機，與驅動電機連接的微控制器，以及設置在噴頭外部的防護裝置；出料通道包括均設在機頭主體中且依次連通的圓柱形上孔、圓錐形中孔、圓柱形延長孔和圓柱形緩沖下孔；噴嘴與圓柱形緩沖下孔連通。本發(fā)明通過設置多個噴頭和噴嘴，并利用傘副齒輪的傳動，很好地實現(xiàn)了噴嘴的快速切換，無需更換機頭，操作便捷；同時，本發(fā)明通過改進出料通道的結構，從而避免了噴嘴的堵塞，并且防護裝置可以對噴頭進行保溫，保證了打印機的打印速度。
【IPC分類】B29C67/00
【公開號】CN105619809
【申請?zhí)枴緾N201410620768
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】成都美律科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月6日