用于3d打印設(shè)備的快速光固化噴頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于3D打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于3D打印設(shè)備的快速光固化唆頭O
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)是近些年興起的快速成型設(shè)備。3D打印機(jī)打印時(shí)需先用軟件將三維模型切層，形成一系列的數(shù)字切片。然后3D打印機(jī)按照這些切片信息將原材料層層堆疊起來，直到形成一個(gè)固態(tài)物體。3D打印機(jī)打印噴頭是3D打印機(jī)擠出材料的部位，是3D打印機(jī)的核心部位。根據(jù)材料的不同性質(zhì)，打印不同的材料需要不同的條件，如高溫、低溫等。這就要求3D打印機(jī)的打印噴頭能滿足這些特殊的打印條件，如能產(chǎn)生高溫的高溫噴頭，能降低材料溫度的低溫噴頭等。隨著材料工藝的發(fā)展，光固化材料逐漸被應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域。顧名思義光固化材料即需要特定波長的光線照射才能凝固的材料。打印光固化材料就需要給3D打印機(jī)配備相應(yīng)的光固化噴頭。光固化材料在其相應(yīng)波長的光束照射時(shí)能快速從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。所以如果在噴頭擠出材料的部位用相應(yīng)波長的光線照射，材料就能快速固化，從而實(shí)現(xiàn)在空間上無需支架的實(shí)體造型。
[0003]現(xiàn)有的光固化打印噴頭不僅體積大而且光固化效率低，難以支持快速成型，嚴(yán)重影響打印的效果和效率。為了改善上述情況，本實(shí)用新型公開了一種結(jié)構(gòu)緊湊、小巧且光固化效率高、效果好的光固化噴頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于3D打印設(shè)備的快速光固化噴頭，具體來說就是在3D打印機(jī)用于光固化材料的打印時(shí)，在材料擠出后立即用相應(yīng)波長的大功率點(diǎn)光源進(jìn)行照射，使光固化材料能夠快速凝固，從而實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)在空間上的直接造型。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型快速光固化噴頭主要包括光固化噴頭外殼、料筒部分、點(diǎn)光源部分、反光鏡角度架升降部分，其中料筒部分主要包括料筒、連接在料筒底端的點(diǎn)膠針頭、設(shè)于料筒頂端的料筒蓋，點(diǎn)光源部分主要包括激光點(diǎn)光源、光源固定架、反光鏡固定架、反光鏡角度架，反光鏡角度架升降部分主要包括絲桿、調(diào)節(jié)旋鈕、滑道、滑塊、絲母；
[0007]所述的光固化噴頭外殼為一底部開口的中空殼體，殼體頂部設(shè)有一凹槽，該凹槽中間部位開有一直通殼體內(nèi)腔的第一通孔，該通孔尺寸與料筒外徑相同，殼體內(nèi)腔從上至下依次設(shè)有光源固定架、反光鏡固定架；
[0008]所述的料筒從光固化噴頭外殼頂部第一通孔伸入殼體內(nèi)腔，并貫穿光源固定架、反光鏡固定架，料筒的頂部設(shè)有限位塊，使其定位；同時(shí)光固化噴頭外殼頂部通過螺栓設(shè)有壓蓋，該壓蓋可沿螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)壓蓋轉(zhuǎn)到料筒蓋上方時(shí)，可將料筒蓋壓牢在上述光固化噴頭外殼頂部凹槽中，又因?yàn)榱贤采w固定在料筒上方，故料筒可以由壓蓋固定在光固化噴頭外殼上。
[0009]所述的絲桿貫穿光固化噴頭外殼、光源固定架、反光鏡固定架，兩端分別設(shè)有階梯且通過軸承定位，絲桿下端面與下方軸承的下端面齊平，上端面高于上方軸承的上端面，高出的部分用于固定調(diào)節(jié)旋鈕；所述的調(diào)節(jié)旋鈕位于噴頭外殼頂部，通過鎖緊螺釘固定在絲桿上，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕就可以轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿的目的；
[0010]所述的絲桿貫穿反光鏡固定架上端部通孔內(nèi)設(shè)有絲母，該絲母與絲桿相配合，使得絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)絲母的上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)反光鏡固定架沿噴頭外殼上下移動(dòng)；
[0011]所述的光源固定架通過螺釘固定在光固化噴頭外殼內(nèi)，使得絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不與其發(fā)生干涉；光源固定架上設(shè)有若干個(gè)均勻分布的第二圓形通孔，這些圓形通孔內(nèi)均通過螺釘固定有激光點(diǎn)光源，其中激光點(diǎn)光源的激光頭朝下。
[0012]所述的反光鏡固定架主要由上端部、下端部構(gòu)成一體成型結(jié)構(gòu)；所述的上端部開有與光源固定架第二圓形通孔數(shù)量相同且直徑略大于上述第二圓形通孔的第三圓形通孔，同時(shí)上端部兩側(cè)面設(shè)有滑道，該滑道與位于光固化噴頭外殼內(nèi)壁的滑塊相配合，從而實(shí)現(xiàn)反光鏡固定架相對于噴頭外殼的相對滑動(dòng)；所述的下端部開有一第四通孔，上述全部第三圓形通孔橫截面所圍成的區(qū)域在下端部上投影位于該通孔內(nèi)，下端部底部設(shè)有一反光鏡固定架下端蓋，該反光鏡固定架下端蓋開一尺寸略小于第四通孔的第五通孔，同時(shí)在反光鏡固定架下端蓋第三圓形通孔相對應(yīng)位置分別放置反光鏡角度架，其中每個(gè)反光鏡角度架上均固定有一片激光反射鏡片，使得激光點(diǎn)光源發(fā)出的光源經(jīng)第三圓形通孔、第四通孔到達(dá)激光反射鏡片，經(jīng)反射聚焦在點(diǎn)膠針頭出口位置。
[0013]所述的反光鏡固定架上端部橫截面長度大于光固化噴頭外殼底部開口直徑，且小于光固化噴頭外殼內(nèi)腔橫截面長度，反光鏡固定架下端部的橫截面長度小于光固化噴頭外殼底部開口直徑。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型是專門用于3D打印機(jī)打印光固化材料的打印噴頭。該光固化噴頭具有結(jié)構(gòu)小巧，光固化效率高的優(yōu)點(diǎn)；內(nèi)置大功率激光光源，通過反射鏡片的反射匯聚在噴頭的出料口位置，以保證出料的瞬間就有相應(yīng)波長的大功率激光照射，從而實(shí)現(xiàn)光固化材料的快速凝固。激光的聚焦位置可手動(dòng)調(diào)節(jié)，由于打印噴頭的噴嘴長短不同，噴頭出料的高度也會(huì)隨之相應(yīng)變化，為了在使用不同長度的噴嘴時(shí)都能保證激光匯聚在出料口部位，本實(shí)用新型設(shè)置了這一手動(dòng)調(diào)焦功能。由于本實(shí)用新型的激光光源是內(nèi)置的，所以在使用該光固化噴頭時(shí)不會(huì)造成光線的擴(kuò)散，傷害到操作人員。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種快速光固化噴頭的主視圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型一種快速光固化噴頭的俯視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型沿A-A截面的剖視圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型沿B-B截面的剖視圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型沿C-C截面的剖視圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型沿D-D截面的剖視圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型沿E-E截面的剖視圖。
[0023]圖8為本實(shí)用新型去蓋后的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖9為本實(shí)用新型去蓋和殼后的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖10為本實(shí)用新型的爆炸圖。
[0026]其中I為噴頭外殼、2為反光鏡角度架、3為激光反射鏡片、4為料筒、5為點(diǎn)膠針頭、6為反光鏡固定架下端蓋、7為軸承、8為絲桿、9為調(diào)節(jié)旋鈕、10為光源固定架、11為反光鏡固定架、12為滑道、13為滑塊、14為絲母、15為料筒蓋、16為激光點(diǎn)光源、17為壓蓋、18為噴頭蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0028]參見圖1-10，本實(shí)施例的意圖是在保證噴頭體積小、光固化效率高的情況下，在噴頭尖端材料擠出處進(jìn)行實(shí)時(shí)的固化光線照射。由于噴頭尖端的點(diǎn)膠針頭5有不同的規(guī)格，不同規(guī)格的點(diǎn)膠針頭5長度有差異，所以材料擠出的位置會(huì)隨著點(diǎn)膠針頭5的長度的變化而變化，這就意味著四個(gè)激光點(diǎn)光源16所發(fā)出的激光束在經(jīng)過激光反射鏡片反射后的聚焦點(diǎn)能夠隨著點(diǎn)膠針頭5的長度的變化而變化。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)施例設(shè)計(jì)了光固化噴頭外殼1、料筒部分、點(diǎn)光源部分、反光鏡角度架升降部分三個(gè)部分的結(jié)構(gòu)。其中料筒部分主要包括料筒4、連接在料筒4底端的點(diǎn)膠針頭5、設(shè)于料筒4頂端的料筒蓋15，點(diǎn)光源部分主要包括激光點(diǎn)光源16、光源固定架10、反光鏡固定架11、反光鏡角度架2，反光鏡角度架升降部分主要包括絲桿8、調(diào)節(jié)旋鈕9、位于反光鏡固定架11的滑道12、固定于光固化噴頭外殼I下方內(nèi)壁的滑塊13、絲母14 ；
[0029]所述的光固化噴頭外殼I為底部開口為圓形的中空殼體，殼體頂部設(shè)有一凹槽，該凹槽中間部位開有一直通殼體內(nèi)腔的第一通孔，該通孔尺寸與料筒相同，殼體內(nèi)腔從上至下依次設(shè)有光源固定架10、反光鏡固定架11 ;為便于殼體空腔內(nèi)