[实用新型]一种用于熔融沉积型金属3D打印喷头装置

说明书

本实用新型公开了一种用于熔融沉积型金属3D打印喷头装置，包括螺旋升降机构、挤料喷出机构和固定连接机构；所述螺旋升降机构包括通过轮齿咬合的蜗杆和蜗轮，以及与所述蜗轮通过螺纹传动的丝杆；所述丝杆末端通过活塞丝杆连接孔与活塞连接；所述挤料喷出机构包括料筒和喷嘴，所述料筒两端设置螺纹安装孔，所述喷嘴设置安装定位孔，所述料筒下端的螺纹安装孔与所述喷嘴的安装定位孔互相对应连接；所述料筒上设置加热套，所述喷嘴上设置温度传感器和加热管；所述料筒上端的螺纹安装孔通过所述固定连接机构与所述螺旋升降机构连接；所述固定连接机构便于所述3D打印喷头装置安装在3D打印设备上。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术及机械技术领域，特别涉及一种用于熔融沉积型金属3D打印喷头装置。

背景技术

3D打印是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的增材制术。常见的直接制造金属功能零件的3D打印快速成型方法主要有：包括选区激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)技术、直接金属粉末激光烧结(Direct MetalLaser Sintering，DMLS)、选区激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping，LENS)技术和电子束选区熔化(Electron BeamSelective Melting，EBSM)技术等。这些方法都使用金属粉末作为成型材料，并且对粉末的性能要求较高，如高的密度、高的球形度、均匀的成分等，这就对粉末的制造提出了更高的要求，而且这些技术成本比较高。

熔融沉积型3D打印工艺(FDM)主要打印热塑料材料。如ABS、PC、尼龙等，且大多以丝状供料。用高温将丝状材料融化，通过加热的打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。熔融沉积型3D打印因工艺简单、成本较低、不使用激光、成型速度较快而被广泛应用，但用于金属打印方面还存在一定不足，例如，金属打印材料难以完全液化，导致在输送和挤出等方面存在诸多问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于熔融沉积型金属3D打印喷头装置，以解决上述背景技术中提到的不足之处。

为了解决上述技术问题，提供如下技术方案：

一种用于熔融沉积型金属3D打印喷头装置，包括螺旋升降机构、挤料喷出机构和固定连接机构；所述螺旋升降机构包括通过轮齿咬合的蜗杆和蜗轮，以及与所述蜗轮通过螺纹传动的丝杆；所述丝杆末端通过活塞丝杆连接孔与活塞连接；所述挤料喷出机构包括料筒和喷嘴，所述料筒两端设置螺纹安装孔，所述喷嘴设置安装定位孔，所述料筒下端的螺纹安装孔与所述喷嘴的安装定位孔互相对应连接；所述料筒上设置加热套，所述喷嘴上设置温度传感器和加热管；所述料筒上端的螺纹安装孔通过所述固定连接机构与所述螺旋升降机构连接；所述固定连接机构便于所述3D打印喷头装置安装在3D打印设备上。

螺旋升降机构包括蜗杆、蜗轮、丝杆和活塞。蜗杆的转动带动蜗轮转动，蜗轮的转动带动丝杆移动，进而带动与丝杆末端所连接的活塞移动。料筒两端设有螺纹安装孔，一端便于和固定连接机构用于螺旋升降机构，另一端便于和喷嘴的安装定位孔互相对应连接。固定连接机构能够让本实用新型连接到3D打印设备上。安装后，蜗杆连接到3D打印设备的电机上。根据设定的程序，打印3D设备发送脉冲指令给电机控制蜗杆转动，带动蜗轮转动，蜗轮蜗杆的齿轮捏合运动进而带动丝杆及其所连接的活塞移动，实现对打印材料进给量的精准控制。

料筒中预先加入的打印材料是金属粉末和粘结剂混合而成的喂料，加热后不会彻底液化，而是形成具有一定流动性的粘稠状浆料，可以借由活塞的推进。打印材料被推进到达喷嘴处，被加热管进一步加热，增强其流动性，使得打印材料更容易从喷嘴挤出。