[发明专利]一种3D打印机的喷头

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印机的喷头。一种3D打印机的喷头，包括送进结构、液化器和喷嘴，送进结构通过传送通道连接液化器，液化器下连接喷嘴，喷嘴外套护嘴。本发明利用传送通道作为送进结构和液化器之间的连接设计，有效控制热传导，保证送丝顺畅，且结构简单使用方便；设计护嘴与喷嘴的组合，当喷嘴长时间工作打印后，有效较少材料粘接碳化在喷头的情况。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印机的喷头。

背景技术

3D打印技术因其优异于现有减法加工工艺的诸多优势而得到快速发展。本专利涉及的是基于熔融沉积成形技术的3D打印领域，通过喷头将固态的3D打印耗材加热至熔融状态，加热温度根据材料的不同，设置的不同，一般在180摄氏度到300摄氏度，熔融态的材料经喷头挤出，层层堆积打印成型，最后形成打印模型。

熔融沉积成型技术的3D打印，耗材通过送进结构传送，进入液化器融化，液化器的温度会沿着送进结构和耗材向上传递，受热的耗材变软，甚至产生形变，严重影响耗材的传送。现有技术中，送进结构多为主动轮与从动轮配合，中间设定一定间距，此间距是由耗材直径直接决定的，一般市场上采用1.75mm直径的打印耗材，一般存在两种状况，第一种状况，高温延展到送进结构位置，耗材直接受热变软，甚至拉伸，耗材通过主动轮和从动轮中间的间距时，导致送进结构的主动轮和从动轮与耗材的接触面积变小，进一步作用力变小，由此不能保证正常的送丝量；第二种状况，高温延展到送进结构下方，液化器上方位置，耗材变软，但上方的送进力不变，而在3D打印成型过程中，会根据打印需求进行耗材的回抽设计，当变软没有进入液化器的耗材，同时进行回抽设计时，送进结构不能及时将软化的耗材回抽，之后再送进，就会出现第一种状况，从而影响正常打印。

针对上述问题，现有技术中送进结构的主动轮和从动轮一般使用齿轮和压轮的配合，耗材从送进结构直接送入液化器，液化器上端设置有一体化的传送通道，一般设计1厘米的传送通道，并配合设置散热片，降低液化器温度的向上传递带来的耗材影响，导致耗材传动受阻；或是进一步设计新型送进结构，采用可调式压轮间距等设计，增加弹性部件控制压轮，从而控制间距，可以进一步增加送进作用力，此类结构辅助件多，较为复杂，虽然提高耗材的容错率，但同时也增加了结构的不确定性，增加了出现问题的可能性。所以本发明提供了一种3D打印喷头，利用通道作为送进结构和液化器之间的连接设计，有效控制热传导，保证送丝顺畅，且结构简单使用方便。当喷嘴长时间工作打印后，材料会粘接在喷头上，出现部分碳化情况，影响美观，设计护嘴与喷嘴的组合，有效较少粘结碳化。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印喷头，利用传送通道作为送进结构和液化器之间的连接设计，有效控制热传导，保证送丝顺畅，且结构简单使用方便；设计护嘴与喷嘴的组合，当喷嘴长时间工作打印后，有效较少材料粘接碳化在喷头的情况。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种3D打印机的喷头，包括送进结构、液化器和喷嘴，送进结构通过传送通道连接液化器，液化器下连接喷嘴，喷嘴外套护嘴。利用通道作为送进结构和液化器之间的连接设计，有效控制热传导，保证送丝顺畅，且结构简单使用方便；设计护嘴与喷嘴的组合，当喷嘴长时间工作打印后，有效较少材料粘接碳化在喷头的情况。

进一步的，传送通道为两层嵌套结构，传送通道为两层嵌套结构，内层为摩擦系数不大于0.1的聚四氟乙烯制成的，外层由熔点不小于330℃、热形变温度不小于310℃、摩擦系数不大于0.3的材料制成的。内层为聚四氟乙烯软管，摩擦阻力小，利于耗材传送，外层材料抗高温，导热系数小，减小下方热量的向上传导，具有阻热作用，进一步降低液化器的高温对上述材料的影响。

进一步的，护嘴是由熔点不小于330℃、热形变温度不小于310℃、表面张力γ_S不大于35mN/m的材料制成的。抗高温，导热系数小，可以与喷嘴的形状良好配合。护嘴的材料的表面张力越小，越不粘附打印材料，是极好的防粘材料。