3d打印機(jī)用打印頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印機(jī)用打印頭，包括殼體，所述殼體內(nèi)上下滑設(shè)有一進(jìn)料裝置，所述進(jìn)料裝置上方設(shè)置有一壓力裝置，所述進(jìn)料裝置的出口通過一容積計(jì)量泵連通噴嘴，所述進(jìn)料裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置和由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，包圍所述螺桿的殼體的上方設(shè)置有進(jìn)料口，包圍所述螺桿的殼體的下方設(shè)置為熱熔腔，所述螺桿未端套設(shè)有一單向閥。本發(fā)明具有能利用多種原料作為打印材料、成本低、打印精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】3D打印機(jī)用打印頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印設(shè)備，尤其是涉及一種能利用多種原料作為打印材料、成本低、打印精度高的3D打印機(jī)用打印頭。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用金屬，塑料，無(wú)機(jī)材料等，通過逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。目前，以塑料為耗材的3D打印技術(shù)多采用熔融沉積方式(FDM技術(shù))，即把絲狀熱熔型材料融化后，通過噴嘴擠出，沉積在一個(gè)平臺(tái)上，通過材料的層層堆積最終形成物體?，F(xiàn)有的FDM技術(shù)所使用的耗材為絲狀材料，而不能直接使用普通的工業(yè)原材料，因此生產(chǎn)成本高。此外，由于絲狀材料的限制，很難實(shí)現(xiàn)材料的多樣性，同樣由于絲狀材料的限制，材料擠出的壓力是由材料絲直接提供的，難以實(shí)現(xiàn)高壓快速噴射，因此不利于大型物體的快速打印。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有3D打印頭的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種能利用多種原料作為打印材料、成本低、打印精度高的3D打印機(jī)用打印頭。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種3D打印機(jī)用打印頭，包括殼體，所述殼體內(nèi)上下滑設(shè)有一進(jìn)料裝置，所述進(jìn)料裝置上方設(shè)置有一壓力裝置，所述進(jìn)料裝置的出口通過一容積計(jì)量泵連通噴嘴，所述進(jìn)料裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置和由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，包圍所述螺桿的殼體的上方設(shè)置有進(jìn)料口，包圍所述螺桿的殼體的下方設(shè)置為熱熔腔，所述螺桿未端套設(shè)有一單向閥。
[0005]作為一種優(yōu)選方式，所述壓力裝置為一壓縮彈簧。
[0006]作為一種優(yōu)選方式，所述殼體上設(shè)置有導(dǎo)柱、所述進(jìn)料裝置固定在可沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)的滑動(dòng)座上，所述殼體上設(shè)置有上位置傳感器和下位置傳感器。
[0007]作為一種優(yōu)選方式，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或液壓馬達(dá)。
[0008]作為一種優(yōu)選方式，所述熱熔腔為電熱熱熔腔。
[0009]作為一種優(yōu)選方式，所述容積計(jì)量泵包括兩個(gè)外圓緊貼泵體內(nèi)壁且相互緊密嚙合的齒輪，其中一個(gè)齒輪由伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0010]作為一種優(yōu)選方式，所述容積計(jì)量泵為保溫型計(jì)量泵。
[0011]本發(fā)明工作時(shí)，放置在漏斗內(nèi)的顆粒狀或者粉末狀或者流體狀原料通過進(jìn)料口進(jìn)入包圍螺桿的殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，將原料通過進(jìn)料裝置擠入熱熔腔中，原料在熱熔腔中被加熱后融化為流體狀態(tài)，隨著流體原料的增加和溫度的升高，流體壓力增大后，會(huì)在單向閥的作用下流體向下單向流動(dòng)，從而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置向上滑動(dòng)，從而增加了進(jìn)料裝置出口處的貯液空間，直到上升到預(yù)定的最高端時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置停止工作，此時(shí)單向閥關(guān)閉，防止流體返流，當(dāng)流體經(jīng)容積計(jì)量泵泵出從噴嘴噴出后，進(jìn)料裝置出口處的壓力減少，在壓力裝置的反向壓力下，進(jìn)料裝置向下滑動(dòng)，為容積計(jì)量泵持續(xù)提供料液，當(dāng)下降到預(yù)定的最下端時(shí)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置開始工作，繼續(xù)供料，從而周而復(fù)始保持容積計(jì)量泵中的原料得到補(bǔ)充并維持一定范圍的壓力，從而保證了供料的持續(xù)，并利用與計(jì)算機(jī)連接的計(jì)量泵根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào)控制流體排出時(shí)間和排出的流量。本發(fā)明不限于使用絲狀材料，還可以使用顆粒狀或者粉末狀或者流體狀原料作為打印材料，從而能打印更多材質(zhì)的產(chǎn)品，同時(shí)本發(fā)明壓力穩(wěn)定，能保證打印出產(chǎn)品的精度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主視圖；
[0014]圖3為圖2的A — A剖面圖；
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例計(jì)量泵的結(jié)構(gòu)示意圖；。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]一種3D打印機(jī)用打印頭，請(qǐng)參考圖1至圖3，包括殼體100，所述殼體100內(nèi)上下滑設(shè)有一進(jìn)料裝置200，所述進(jìn)料裝置200上方設(shè)置有一壓力裝置300，所述進(jìn)料裝置200的出口 106通過一容積計(jì)量泵600連通噴嘴700，所述進(jìn)料裝置200包括驅(qū)動(dòng)裝置201和由驅(qū)動(dòng)裝置201驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿202，包圍所述螺桿202的殼體的上方設(shè)置有進(jìn)料口 105，包圍螺桿202的殼體的下方設(shè)置為熱熔腔500，螺桿202未端套設(shè)有一單向閥800。
[0018]打印頭工作時(shí)，放置在漏斗400內(nèi)的顆粒狀或者粉末狀或者流體狀原料通過進(jìn)料口 105進(jìn)入包圍螺桿202的殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置201驅(qū)動(dòng)螺桿202旋轉(zhuǎn)，將原料通過進(jìn)料裝置200擠入熱熔腔500中，原料在熱熔腔500中被加熱后融化為流體狀態(tài)，隨著流體原料的增加和溫度的升高，流體壓力增大后，會(huì)在單向閥的作用下流體向下單向流動(dòng)，從而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置201向上滑動(dòng)，從而增加了進(jìn)料裝置出口 106處的貯液空間，直到上升到預(yù)定的最高端時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置201停止工作，此時(shí)單向閥關(guān)閉，防止流體返流，當(dāng)流體經(jīng)容積計(jì)量泵600泵出從噴嘴700噴出后，進(jìn)料裝置出口 106處的壓力減少，在壓力裝置300的反向壓力下，進(jìn)料裝置200向下滑動(dòng)，為容積計(jì)量泵600持續(xù)提供料液，當(dāng)下降到預(yù)定的最下端時(shí)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置201開始工作，繼續(xù)供料，從而周而復(fù)始保持容積計(jì)量泵600中的原料得到補(bǔ)充并維持一定范圍的壓力，從而保證了供料的持續(xù)，并利用與計(jì)算機(jī)連接的計(jì)量泵600根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào)控制流體排出時(shí)間和排出的流量。
[0019]在一 3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖3，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，壓力裝置300內(nèi)設(shè)置有一壓縮彈簧301。壓縮彈簧301從而給進(jìn)料裝置200提供一個(gè)反向壓力，并可通過調(diào)節(jié)壓縮彈簧301的壓縮程度來(lái)調(diào)節(jié)反向壓力的大小。當(dāng)然在其它實(shí)施例中也可使用配重塊等作為反向壓力裝置。
[0020]在一3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖1至圖3，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，殼體100上設(shè)置有導(dǎo)柱102、所述進(jìn)料裝置200固定在可沿導(dǎo)柱101上下移動(dòng)的滑動(dòng)座101上，所述殼體100上設(shè)置有上位置傳感器103和下位置傳感器104。利用上位置傳感器103和下位置傳感器104來(lái)感應(yīng)預(yù)定的最高端和預(yù)定的最下端,從而控制驅(qū)動(dòng)裝置201的工作狀態(tài)。
[0021]在一 3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，驅(qū)動(dòng)裝置201為電機(jī)，在其它實(shí)施例中也可以液壓馬達(dá)或其它動(dòng)力裝置。
[0022]在一 3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖3，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，熱熔腔500為電熱熱熔腔，其腔壁環(huán)繞有電熱絲501。
[0023]在一 3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖4，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，容積計(jì)量泵600包括兩個(gè)外圓緊貼泵體內(nèi)壁且相互緊密嚙合的齒輪601、602，其中一個(gè)齒輪601由伺服電機(jī)900驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。計(jì)量泵600的工作原理為，伺服電機(jī)900根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)控制流體原料噴出的流量。當(dāng)伺服電機(jī)900關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)緊密嚙合的齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，且外圓緊貼泵體內(nèi)壁，使液態(tài)原料無(wú)法通過噴嘴700噴出。當(dāng)兩個(gè)齒輪601,602旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體原料從泵體的上端進(jìn)料裝置出口 106處，沿兩個(gè)齒輪601、602的齒縫與泵體內(nèi)壁的容積被送入噴嘴700噴出。
[0024]在一 3D打印機(jī)用打印頭的實(shí)施例中，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，容積計(jì)量泵600為保溫型計(jì)量泵。
[0025]以上是對(duì)本發(fā)明3D打印機(jī)用打印頭進(jìn)行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，任何未背離本發(fā)明原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:包括殼體，所述殼體內(nèi)上下滑設(shè)有一進(jìn)料裝置，所述進(jìn)料裝置上方設(shè)置有一壓力裝置，所述進(jìn)料裝置的出口通過一容積計(jì)量泵連通噴嘴，所述進(jìn)料裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置和由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，包圍所述螺桿的殼體的上方設(shè)置有進(jìn)料口，包圍所述螺桿的殼體的下方設(shè)置為熱熔腔，所述螺桿未端套設(shè)有一單向閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:所述壓力裝置為一壓縮彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:所述殼體上設(shè)置有導(dǎo)柱、所述進(jìn)料裝置固定在可沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)的滑動(dòng)座上，所述殼體上設(shè)置有上位置傳感器和下位置傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或液壓馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:所述熱熔腔為電熱熱熔腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于:所述容積計(jì)量泵包括兩個(gè)外圓緊貼泵體內(nèi)壁且相互緊密嚙合的齒輪，其中一個(gè)齒輪由伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)用打印頭，其特征在于，所述容積計(jì)量泵為保溫型計(jì)量泵。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK104149352SQ201410425332
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】陳名喬 申請(qǐng)人:三亞思海創(chuàng)新機(jī)電工程設(shè)計(jì)有限公司, 陳名喬