[发明专利]一种应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头

权利要求书

1.一种应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：包括喷头机架、送丝组件和针管组件；所述喷头机架顶部开有两个空间垂直的通孔，3D打印机的X轴和Y轴均通过直线轴承分别安装于两个所述通孔内，使得整个防干涉喷头能够沿3D打印机的X轴或Y轴移动；

所述送丝组件包括打印头机架、送丝齿轮、步进电机、丝道、弹簧、弹簧固定栓和滚丝轮；所述打印头机架为L型支臂结构，通过内六角圆柱头螺钉安装于所述喷头机架的侧立面上，并能够绕所述内六角圆柱头螺钉转动；所述打印头机架的一端臂水平设置，另一端臂向下设置，并在水平端臂上沿长度方向开有两个通孔，靠近另一端臂的通孔用于同轴安装所述丝道，靠近端头处的通孔用于同轴安装所述弹簧固定栓，所述弹簧固定栓的底端同轴穿过所述弹簧，并通过其底部螺纹固定于所述喷头机架的底面上，用于限制所述打印头机架水平端臂的旋转行程和压缩所述弹簧；所述弹簧为螺旋压缩弹簧，通过其轴向弹力对水平端臂施加杠杆力；所述送丝齿轮安装于所述丝道的下方，其周面上设置有外齿；所述滚丝轮通过转轴安装于所述打印头机架另一端臂上，通过弹簧施加的杠杆力，所述滚丝轮和送丝齿轮接触，并保证接触点位于所述丝道中心轴上；所述步进电机安装于所述喷头机架的另一侧立面，其输出轴水平穿过所述喷头机架与所述送丝齿轮同轴固定，能够控制所述送丝齿轮转动，与滚丝轮配合驱动金属丝从滚丝轮和送丝齿轮之间竖直向下移动；

所述针管组件与所述丝道同轴，固定于所述喷头机架底面设置的通孔内，包括针头、针管、气管接头、铁氟龙管、O型圈、加热模块和针管盖；所述的针管为两端开口的管状结构，其顶端通过所述针管盖密封封闭，在所述针管盖中心处开有通孔用于穿过金属丝，所述金属丝与针管盖上的通孔之间通过O型圈密封；所述的针管的底端开口处同轴密封安装有所述针头，其周壁上相对两侧垂直设置有气管口，通过气管接头与外接气管连通，从而能够通过气管输入、输出的气流量来控制低熔点合金的喷出流量；所述铁氟龙管同轴安装于所述针管内，用于促进金属丝移动并防止低熔点合金溶液堵塞，所述铁氟龙管周面上开有通气孔，用于连通所述铁氟龙管壁内外的气体，控制合金熔液喷出流量；所述加热模块设置于所述针头外周面用于熔化低熔点合金。

2.根据权利要求1所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述丝道为两端开口的管状结构，用于穿过金属丝，并保证金属丝进入滚丝轮和送丝齿轮之间为竖直方向。

3.根据权利要求1所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述针管与气管接头、针头、针管盖之间均为螺纹连接。

4.根据权利要求1所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述针头为阶梯轴状，沿中心轴开有通孔，其小径端作为合金熔液的喷涂端，大径端与所述针管的底端同轴密封连接；在所述针头轴向的中部位置沿周向开有环槽，所述加热模块安装于环槽处。

5.根据权利要求4所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述针头的喷涂端外径为1mm，长度为18mm；其中部外径为8mm，长度为10mm；其顶端设置有与所述针管配合安装的外螺纹。

6.根据权利要求1所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述加热模块包括加热丝和温度传感器。

7.根据权利要求1所述应用于五轴低熔点合金3D打印机的防干涉喷头，其特征在于：所述气管接头为两端开口内部中空的阶梯轴；其一端与所述针管的气管口螺纹连接，并在连接处通过气管密封圈密封，另一端与气管密封连接，在另一端的周面上开有两个环形槽，将气管套装于气管接头外周面上再通过卡环固定，所述环形槽用于限制卡环的位置。