[发明专利]一种3D打印笔

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种3D打印笔。

背景技术

目前，随着科学技术的不断发展，3D打印技术对广大公众来说已不再是陌生的技术，在各个领域的应用也越来越广泛。3D打印笔则是其中一个很好的应用例子，目前市场上常见的3D打印笔通常为塑料热熔型3D打印笔，其工作原理是基于3D打印，挤出热融的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态，改变笔尖的运动路径就可以完成3D产品的打印。

我国专利CN 204773647U公开了一种可更换笔头的3D打印笔，包括通过螺纹连接安装在打印笔壳体前端的打印笔头，打印笔壳体前端的内部安装有连接器插座，打印笔头的尾部设置有与连接器插座配合的连接器，喷嘴自打印笔头内部至顶部穿出，且喷嘴的尾部经过连接器与送料管连接。

上述专利虽然解决了原有3D打印笔的笔头难拆卸的问题，却仍然存在以下缺陷：塑料熔体是从送料管通过连接器流至喷嘴处，由喷嘴喷出的，而塑料熔体在笔头内的连接器至喷嘴的这段距离中，由于连接器及喷嘴的孔径较大且距离较长，因此，塑料熔体的流速较慢易被冷却凝固，造成喷嘴堵塞；并且由于连接器及喷嘴的设计方式，使得上述笔头所谓的多样化，只适用于圆形或扁圆形的喷嘴，且孔径的尺寸变化较小，不能较好的实现多样化，满足不同的打印需求。

发明内容

本发明是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种3D打印笔，本发明所要解决的技术问题是：如何通过避免塑料熔体在笔头内冷却堵塞喷嘴，提高塑料熔体流动的流畅性，改善本3D打印笔的使用稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种3D打印笔，所述打印笔包括笔身、笔头和笔壳，所述笔身与笔头相连接，所述笔壳套设于笔头上，其特征在于，所述笔身与笔头之间具有供塑料熔体通过的主通道，所述笔头开设有与所述主通道相连通的支通道，所述笔壳具有与所述支通道相连通的间隙，所述笔壳的端部具有与间隙相连通的喷嘴，所述间隙和支通道的截面面积均小于主通道的截面面积。

其工作原理如下：本打印笔在使用时，塑料被熔化成为熔体后，可依次通过主通道、支通道、间隙，最后从喷嘴中流出凝固完成绘制。由于间隙和支通道的截面面积均小于主通道的截面面积，使得塑料熔体从主通道流往喷嘴的这段过程中流速较快不易凝固，保证塑料熔体能够快速到达喷嘴出流出，提高塑料熔体流动的流畅性，有效改善本3D打印笔的使用稳定性。背景技术所引用的专利文件中提及的3D打印笔，虽然笔头可拆卸从而可用于不同尺寸的圆形喷嘴，但是由于塑料熔体易凝固的问题，当圆形喷嘴的尺寸越大，相应的送料管尺寸也要跟着增大，塑料熔体则越发容易凝固，更不用说将喷嘴设计成裱花形等其它各类形状。而本设计中，塑料熔体在主通道到喷嘴这段过程中，选择截面面积较小的支通道和间隙，有效避免熔体凝固，塑料熔体最终又可顺畅地流至喷嘴处，因此，该设计可用于各类形状、尺寸的喷嘴。

在上述的一种3D打印笔中，所述笔头内设置有加热装置。将笔头设计为可加热的，可进一步保证塑料熔体在支通道以及间隙中流动时不会被冷却凝固，避免造成堵塞；具体的加热装置可参考专利CN 106273517A中公开的加热头、专利CN 203994724U中的加热铜管即可，该部分的具体结构为现有技术，在此不加以赘述。

在上述的一种3D打印笔中，所述笔壳呈筒状，且包括连为一体的连接部、本体和开口部；所述连接部与笔头的内端相连接，所述本体与笔头的外侧壁间隔设置形成所述的间隙，所述开口部与笔头的外端间隔设置形成所述的喷嘴。将笔壳设计为筒状，则使得间隙与喷嘴都是笔壳与笔头相组合形成的，在安装笔壳时，无需进行特别的对位即可使得间隙与支通道是相连通的，安装快捷方便，如像背景技术中所提及的对比文件一样，安装则较为麻烦，而如果将间隙设计为单独开设于笔壳内，则在安装时，即需要考虑安装完毕后间隙刚好是对准支通道的，使用较为麻烦。

在上述的一种3D打印笔中，所述笔壳的开口部呈裱花形或圆形，所述笔头的外端部与笔壳的开口部同轴设置且形状相同。笔壳的开口部可设计为裱花形或者圆形，则使得本3D打印笔可绘制的对象更加多样化，而将笔头的外端部与笔壳的开口部同轴设置且形状相同，即有效保证两者之间是高度平行的，这样打印笔的喷嘴喷出来的塑料则呈花线形，具体花线的类型，则由喷嘴的形状所决定。

在上述的一种3D打印笔中，所述笔壳采用隔热材料制成。笔壳采用隔热材料制成，可有效地避免使用者被烫伤，提高使用者的体验感；隔热材料可选用陶瓷等市面上通用的材料，在此不加以赘述。