[发明专利]一种紧凑型轻量化抗扭结构打印头

说明书

本发明公开了一种紧凑型轻量化抗扭结构打印头，包括散热体、喉管、加热块和喷嘴，喷嘴穿设在加热块内，其上端通过喉管与散热体导通，散热体固定在散热框上。散热框、喉管、加热块之间通过抗扭结构固定，抗扭结构包括一号抗扭部、二号抗扭部，一号抗扭部位于二号抗扭部、加热块之间，用以将喉管锁固在加热块上。二号抗扭部固接在散热框上，并能对一号抗扭部进行限位。本发明的抗扭结构打印头有效提高了抗扭效果，满足了用户单手更换喷嘴的需求，而且结构紧凑，装配更加便捷。

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，尤其涉及一种紧凑型轻量化抗扭结构打印头。

背景技术

FDM级3D打印机其基本原理是电机驱动挤出轮，将耗材以丝状进料，经过散热体、喉管，最终在喷嘴处加热熔化成微米级细丝并随着喷头的移动，按照3D模型截面轮廓通过堆积、凝固及成型，最终形成实物零件的过程。其中，散热体、喉管、加热块和喷嘴共同组成打印头。打印头在使用过程中，经常需要维护或更换喷嘴，但在拆装喷嘴时，打印头的加热块可能会出现跟转现象，为了避免加热块的跟转，需要在加热块与散热体之间加装抗扭结构。

现有的抗扭结构通常采用毛细管支撑柱及螺丝锁紧的方式，即在加热块与散热体之间加装毛细管支撑柱，并通过螺丝将加热块与散热体进行锁紧固定，这种方式的抗扭结构装配较为繁琐，而且抗扭力不足。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种紧凑型轻量化抗扭结构打印头，有效提高了抗扭效果，满足了用户单手更换喷嘴的需求，而且结构紧凑，装配更加便捷。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种紧凑型轻量化抗扭结构打印头，包括散热体、喉管、加热块和喷嘴，喷嘴穿设在加热块内，其上端通过喉管与散热体导通，散热体固定在散热框上；散热框、喉管、加热块之间通过抗扭结构固定，抗扭结构包括一号抗扭部、二号抗扭部，一号抗扭部位于二号抗扭部、加热块之间，用以将喉管锁固在加热块上；二号抗扭部固接在散热框上，并能对一号抗扭部进行限位。

本发明的有益效果在于：

1、首先通过一号抗扭部实现喉管与加热块的锁固，然后在散热框上固接二号抗扭部，并通过二号抗扭部实现对一号抗扭部的限位，进而形成加热块、喉管、散热框之间的固定，使得打印头整体连接刚度提高；当用户需要更换喷嘴时，通过加热块、喉管、散热框之间的固定能有效抵消因旋转喷嘴导致的加热块跟转的趋势，提高加热块的抗扭性能；

2、在抗扭结构中增设了对喉管的固定，提升了喉管的抗扭性能，并且利用散热体及一号抗扭部对喉管的双重固定，提高了喉管的刚度，有效避免了因打印头高速移动过程中的喉管薄壁断裂的现象；

3、将抗扭结构拆分为一号抗扭部、二号抗扭部，能利用不同部件间的固定实现多级抗扭及多方向抗扭的目的，提高打印头整体抗扭效果。

进一步来说，一号抗扭部包括喉管法兰盘及多个一号螺栓，喉管法兰盘固接在喉管上，且能通过多个一号螺栓锁固在加热块上。通过设置多个一号螺栓能从不同位置上对一号抗扭部与加热块进行锁固，避免喉管法兰盘与加热块之间的相互转动，提升两者之间的抗扭转性能。

进一步来说，喉管法兰盘位于加热块的上端，其包括与喉管一体成型的盘本体，盘本体的侧壁向外均匀设置有多个连接耳，每个连接耳上均设有供一号螺栓穿入的穿孔。通过盘本体与喉管的一体成型有效提高了喉管与喉管法兰盘之间的连接刚度；再通过均布在盘本体侧壁上的连接耳使得通过一号螺栓锁固喉管法兰盘及加热块时，喉管法兰盘上受力更加均匀。

进一步来说，一号螺栓包括穿设在穿孔内的螺杆，螺杆能沿垂直于加热块的方向锁固在加热块上，且螺杆的上端一体设置有能贴合在连接耳上端面的端盖。通过垂直锁固在加热块上的螺杆能有效抵消因旋转喷嘴导致的施加在加热块上的扭转力。