[发明专利]一种熔融沉积成型3d打印装置

说明书

本发明公开了一种熔融沉积成型3d打印装置，包括底座，安装在底座中部的打印平台，竖直安装在打印平台两侧底座上的支撑架，还包括打印喷头和送料装置，送料装置安装在支撑架上并和打印喷头相连；打印喷头上设置有电热装置，其特征在于，打印喷头包括喷头本体，喷头本体下端向下延伸设置有喷嘴，所述电热装置安装在喷嘴上，喷头本体外还设置有水冷结构，水冷结构通过柔性的水管和冷却水箱相连，冷却水箱内或冷却水管上设置有循环泵并形成循环冷却系统。本发明具有能够更好地控制打印温度以提高打印质量且方便打印产品从打印平台分离拿取的优点。

技术领域

本发明涉及一种增材制造3D打印技术领域，具体涉及一种熔融沉积成型3d打印装置。

背景技术

3D打印(3D Printing)属于快速成型技术的一种，又称增材制造；它是一种以数字模型为基础，利用激光、热熔喷嘴等方式将塑料、金属、陶瓷粉末等材料进行逐层堆积黏结成型来构造物件的技术。近年来，3D打印技术广泛应用于工业设计、珠宝、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育等众多领域都有应用。目前常见的3D打印机有选区激光熔融SLM 、选择性激光烧结SLS、三维粉末粘接、熔融层积成型 FDM等多种类型。

熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)，也称为熔融长丝制造，这种工艺是通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。

目前常规的熔融沉积成型3d打印机，其结构包括底座，安装在底座中部的打印平台，竖直安装在打印平台两侧底座上的支撑架，支撑架上设置有竖向伸缩机构，还包括打印喷头，打印喷头通过水平移动装置安装在竖向伸缩机构上；打印时由竖向伸缩机构控制打印喷头竖向移动逐层打印，每层打印时通过水平移动装置控制打印喷头沿该层打印路径运动完成打印。

这种常规结构存在以下缺陷：1是喷头位置，如果加热温度不高，丝状材料熔化效果不够，打印成型质量效果不好，如果加热温度过高，则会导致喷头后端内部温度过高而使其内部结构容易损毁。2打印的模型产品成型在工作台面上，会和工作台面粘结在一起，经常需要用刀具才能分隔开，模型拿取较为麻烦。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好地控制打印温度以提高打印质量的熔融沉积成型3d打印装置，并进一步使其方便打印产品的拿取。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种熔融沉积成型3d打印装置，包括底座，安装在底座中部的打印平台，竖直安装在打印平台两侧底座上的支撑架，支撑架上设置有竖向伸缩机构，还包括打印喷头和送料装置，打印喷头通过水平移动装置安装在竖向伸缩机构上，送料装置安装在支撑架上并和打印喷头相连；打印喷头上设置有电热装置，其特征在于，打印喷头包括喷头本体，喷头本体下端向下延伸设置有喷嘴，所述电热装置安装在喷嘴上，喷头本体外还设置有水冷结构，水冷结构通过柔性的水管和冷却水箱相连，冷却水箱内或冷却水管上设置有循环泵并形成循环冷却系统。

这样，打印喷头工作时，电热装置单独对喷嘴位置加热，使得送至此处的打印丝料熔化并喷出打印，同时依靠循环冷却水管路泵水，使得水冷结构可以对喷头本体持续冷却，保证其内部温度处于较低状态，不受喷嘴位置高温的影响，提高对喷头本体内部的送料结构的保护效果。这样在保证安全性的情况下可以保证喷嘴位置具有足够的高温，保证打印丝料的熔融效果，保证了打印精度。实施时，所述竖向伸缩机构和水平移动装置均为成熟现有技术，通常采用丝杠螺母机构分别实现三个方向的移动控制，具体结构不在此详述。

进一步地，水冷结构为螺旋缠绕在喷头本体外的冷却水管，或者整体设置在喷头本体外侧的水冷夹层。

这样具有结构简单，方便设置的优点。

进一步地，冷却水箱安装固定在支撑架上端的顶板上。这样方便安装固定和供水。