[发明专利]用于三维造型装置的造型材料的热端、以及搭载热端的三维造型装置

说明书

一种热端，其用于三维造型装置，包括：排出头(100)和加热单元(60)，排出头(100)具有：供给口(11)，其供给丝状的造型材料；排出口(41)，其排出熔化的所述造型材料；以及通路(12)，其将供给口(11)与排出口(41)直线连通，加热单元(60)用于熔化通路(12)内的造型材料，其特征在于，在通路(12)中的加热单元(60)与供给口(11)之间的位置配置有环状逆流防止部件(50)，造型材料穿过环状逆流防止部件(50)，环状逆流防止部件(50)防止通过加热单元(60)熔化的造型材料在通路中(12)逆流至供给口(11)侧。

技术领域

本发明涉及一种用于FFF(FDM)方式的三维造型装置(三维打印机)的造型材料的热端、以及搭载热端的三维造型装置。

背景技术

近年，流行利用计算机通过三维打印机制造立体造型物。作为制造这样的立体造型物的热端，已知有例如图8所示的结构的热端(例如参照非专利文献1)。该热端包括如下结构：在加热器块103的一端侧以使排出部101a突出的方式拧入喷嘴101，在加热器块103的另一端侧拧入具有造型材料的供给部的筒102。通过向该筒102插入并送入线状的造型材料(长丝)，造型材料被加热器块103加热熔化而向排出部101a流动，并从排出部101a排出。此时，根据控制信号向筒102送入需要的量的长丝，从而从排出部101a排出需要的量，该排出部101a的位置与形成造型物的造型台(未图示)在xyz方向上相对地移动，从而将排出的造型材料层叠而形成期望的三维造型物。

另外，在这样的热端中，为了防止长丝在筒102内熔化，在筒102的上部设置散热片(未图示)，或者通过风扇或水冷对筒102进行强制冷却。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献门田和雄著、“从3D打印机开始的数字化制造”、日刊工业报社、103页

发明内容

本发明所要解决的技术问题

然而，在以往的热端中，存在筒102的通路中发生长丝堵塞而给造型带来障碍的问题。本发明的发明人发现，该问题的原因在于，在连续造形时为了预防长丝在筒102侧熔化而利用散热片等进行冷却，由此在筒102的长丝的通路(流路)内能够将长丝维持为固体的状态，即便如此，由于与被送入的长丝的直径相比排出被熔化的长丝的排出口的直径较小，因此，在长丝被按压、送入时，在喷嘴101侧熔化的长丝从通路内壁与长丝之间的间隙(间隔)、即固体状态的长丝与通路的内壁之间的间隙进入(逆流)至筒102侧，该间隙是由于通路的内径与长丝的丝径之间的差异产生的。即，在喷嘴101侧熔化的长丝从间隔进入到筒102侧，在筒102侧的通路中固定，在筒102内的通路中发生长丝的堵塞，阻碍长丝的送入，因此无法排出造型材料，从而对造型产生障碍。因此，虽然想要尝试通过使通路的内径接近长丝丝径而极力减小所述间隔来防止熔化的长丝逆流，但是原长丝丝径不恒定且包含公差，因此不能有效地防止逆流。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种能够通过防止熔化的造型材料在通路中过度地向长丝供给侧逆流来防止长丝在通路中堵塞的、能够良好地连续造型的可靠性高的热端以及搭载有热端的三维造型装置。

本发明的发明人为了实现上述目的反复进行深入研究，结果发现，在用于三维造型装置的热端中，通过将防止熔化的造型材料逆流的逆流防止部件设置在熔化长丝的熔化部与供给长丝的供给口之间，抑制造型材料逆流，不易发生热端通路堵塞。

即，本发明涉及一种热端，其用于三维造型装置，包括：排出头和加热单元，所述排出头具有:供给口，其供给丝状的造型材料；排出口，其排出熔化的所述造型材料；以及通路，其将所述供给口与所述排出口直线连通，所述加热单元用于熔化所述通路内的所述造型材料，其特征在于，在所述通路内的所述加热单元与所述供给口之间的位置配置有环状的逆流防止部件，所述造型材料与所述环状的逆流防止部件接触并穿过该环状的逆流防止部件，所述环状的逆流防止部件防止通过所述加热单元熔化的所述造型材料在所述通路中逆流至所述供给口侧。