本實(shí)用新型屬于三維打印技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭。
背景技術(shù)：
三維打印機(jī)，也稱三維立體打印機(jī)，簡(jiǎn)稱3DP。三維打印機(jī)是快速成型的一種工藝，采用層層堆積的方式分層制作出三維模型，其運(yùn)行過程類似于傳統(tǒng)打印機(jī)，只不過傳統(tǒng)打印機(jī)是把墨水打印到紙質(zhì)上形成二維的平面圖紙，而三維打印機(jī)是把液態(tài)光敏樹脂材料、熔融的塑料絲、石膏粉等材料通過噴射粘結(jié)劑或擠出等方式實(shí)現(xiàn)層層堆積疊加形成三維實(shí)體。
三維打印機(jī)打印的三維實(shí)體個(gè)體有大有小，打印也存在差異，為滿足打印實(shí)體的大小需求，三維打印機(jī)的機(jī)體一般很大，這就造成打印較小實(shí)體時(shí)的精度不高。而桌面三維打印機(jī)便是針對(duì)打印較小實(shí)體而設(shè)計(jì)的，桌面三維打印機(jī)機(jī)體小，打印精度高。
桌面三維打印機(jī)的快速成型工藝，首先要接受計(jì)算機(jī)構(gòu)造的產(chǎn)品三維模型，然后才能進(jìn)行切片處理，用測(cè)量?jī)x對(duì)已有的產(chǎn)品實(shí)體進(jìn)行掃描，得到數(shù)據(jù)點(diǎn)云，進(jìn)行三維重構(gòu)。系統(tǒng)能自動(dòng)提取模型的截面輪廓，根據(jù)自動(dòng)提取的截面輪廓，在計(jì)算機(jī)控制下，桌面三維打印機(jī)機(jī)的噴頭在x-y平面內(nèi)按截面輪廓進(jìn)行掃描，將噴頭內(nèi)的熔融料噴出凝固，得到一層層截面，熔融料為樹脂、切割紙、燒結(jié)粉末材料、噴射粘結(jié)劑、熱熔劑或熱熔材料。
目前，桌面三維打印機(jī)的噴頭均采用給材料加熱熔化之后加壓的方式實(shí)現(xiàn)材料噴出，堆疊一層層截面，而所使用的打印材料為高溫金屬材料，例如鈦合金、鋁合金、高溫合金等。難以開發(fā)出低熔點(diǎn)合金來作為打印材料，因?yàn)榈腿埸c(diǎn)金屬熔點(diǎn)較低，當(dāng)計(jì)算機(jī)激活系統(tǒng)開始預(yù)熱過程中，噴頭內(nèi)部的空氣長(zhǎng)時(shí)間受熱勢(shì)必會(huì)膨脹，噴頭內(nèi)的壓強(qiáng)大幅度增加，導(dǎo)致在給噴頭預(yù)熱過程中就會(huì)有部分已經(jīng)熔融料從噴口流出，形成多余打印，給成品精度帶來致命的影響。打印作業(yè)中，熔融的低熔點(diǎn)金屬材料容易凝固，需要持續(xù)加熱，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。打印作業(yè)結(jié)束后，計(jì)算機(jī)關(guān)閉系統(tǒng)結(jié)束打印，雖然加壓停止，但是熔融料倉內(nèi)的壓力依舊大于外界壓力，不能馬上泄壓，熔融料倉內(nèi)熔融料依舊會(huì)流出，噴頭斷料不徹底，導(dǎo)致形成拖料。后續(xù)工藝必須增加去殘料打磨工作，降低打印效率，影響成品精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，能控制熔融料倉內(nèi)的壓力，泄壓速度快，不會(huì)出現(xiàn)多余打印和拖料現(xiàn)象，成品精度高。
其技術(shù)方案為：
一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本體、熔融料出料裝置、活塞片、氣壓控制器、氣壓表和加熱片；
所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，包括噴頭殼體、氣壓倉、熔融料倉和噴口，噴頭殼體內(nèi)設(shè)置有氣壓倉和熔融料倉，氣壓倉和熔融料倉通過活塞片分隔開來，噴頭殼體下端設(shè)置有噴口，熔融料倉連通噴口，熔融料倉內(nèi)壁設(shè)置有加熱片；
所述氣壓倉連接著氣壓控制器，用于調(diào)節(jié)氣壓倉和熔融料倉內(nèi)的氣壓，氣壓倉上設(shè)置有氣壓表，顯示氣壓倉內(nèi)的壓力值；
述熔融料出料裝置用于控制熔融料噴出，包括導(dǎo)套、彈簧和堵桿；
所述堵桿包括導(dǎo)桿、堵頭和連接軸；
所述導(dǎo)套固定設(shè)置在壓料管下端，導(dǎo)套與導(dǎo)桿軸套配合，導(dǎo)桿上端通過彈簧固定連接著導(dǎo)套，導(dǎo)桿通過連接軸連接著堵頭，堵頭設(shè)置在噴口處，所述導(dǎo)桿直徑大于堵頭的直徑，堵頭的直徑大于連接軸的直徑。
進(jìn)一步，所述螺旋壓料片的旋距由上往下逐漸減小。
當(dāng)計(jì)算機(jī)激活系統(tǒng)時(shí)，噴頭的熔融料倉內(nèi)已存在的固體材料受熱膨脹，推動(dòng)活塞片向上移動(dòng)，氣壓表實(shí)時(shí)測(cè)出氣壓倉內(nèi)的氣壓值，通過氣壓控制器調(diào)節(jié)氣壓倉內(nèi)的氣壓，使其保持常壓狀態(tài)，此時(shí)熔融料倉內(nèi)的壓強(qiáng)也為常壓。由于此時(shí)彈簧的彈力和堵桿的重力大于氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力，所以堵桿的堵頭能堵住噴口。
噴頭若要噴料打印時(shí)，氣壓控制器增大氣壓倉內(nèi)的氣壓，活塞片受氣壓壓力向下運(yùn)動(dòng)，使熔融料倉體積縮小，壓強(qiáng)增大。此時(shí)氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力大于彈簧的彈力和堵桿的重力，堵桿的導(dǎo)桿向上運(yùn)動(dòng)，直到受力平衡。堵桿的堵頭脫離噴口，而熔融料倉內(nèi)的壓強(qiáng)大于外界的大氣壓，熔融料倉內(nèi)的熔融料噴出打印。氣壓控制器能控制氣壓倉內(nèi)的氣壓大小時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體速率變化，控制噴頭噴料量。
噴頭噴料的過程中，熔融料進(jìn)料裝置不斷為熔融料倉補(bǔ)充熔融料，其中熔融料是低熔點(diǎn)金屬材料，熔點(diǎn)較低。線性進(jìn)料裝置將固體的線性材料輸送至壓料管中，加熱器加熱壓料管中的加熱棒，加熱棒將線性材料變成熔融狀。同時(shí)動(dòng)力設(shè)備通過齒輪組件帶動(dòng)加熱棒和螺旋壓料片旋轉(zhuǎn)，熔融狀材料被螺旋壓料片壓下，從擠壓出孔被擠入熔融料倉中。由于螺旋壓料片的旋距由上往下逐漸減小，所以熔融料被擠入熔融料倉時(shí)的壓力很大，阻止熔融料倉內(nèi)的熔融料回流至壓料管中。
打印結(jié)束后，計(jì)算機(jī)關(guān)閉系統(tǒng)，氣壓控制器馬上對(duì)氣壓倉進(jìn)行泄壓，調(diào)節(jié)氣壓倉和熔融料倉的壓強(qiáng)，恢復(fù)常壓。常壓狀態(tài)下，彈簧的彈力和堵桿的重力大于氣壓作用于堵桿的導(dǎo)桿向上的壓力，堵桿的堵頭堵住噴口，噴頭停止噴料。
本實(shí)用新型的有益效果：
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，噴頭內(nèi)部增設(shè)了氣壓倉，通過氣壓倉間接控制熔融料倉內(nèi)的壓力，能直觀的反應(yīng)內(nèi)部壓力值，控制精度高，泄壓速度快，不會(huì)出現(xiàn)多余打印和拖料現(xiàn)象，成品精度高，減少了不必要的工藝，增加了打印效率。本實(shí)用新型采用低熔點(diǎn)金屬作為打印材料，所需持續(xù)加熱的溫度相對(duì)較低，熔融時(shí)間短，不易凝固，減少了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)易了生產(chǎn)工藝。
附圖說明
圖1為桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，101-噴頭殼體，102-氣壓倉，103-熔融料倉，104-噴口，2-壓料管，3-加熱棒，4-螺旋壓料片，5-齒輪組件，6-加熱器，7-線性進(jìn)料裝置，8-活塞片，9-氣壓控制器，10-氣壓表，11-導(dǎo)套，12-彈簧，13-堵桿，1301-導(dǎo)桿，1302-堵頭，1303-連接軸，14-加熱片。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種桌面低熔點(diǎn)金屬三維打印機(jī)噴頭，包括熔融料進(jìn)料裝置、噴頭本體、熔融料出料裝置、活塞片8、氣壓控制器9、氣壓表10和加熱片14；
所述噴頭本體用于存儲(chǔ)和噴出熔融料，包括噴頭殼體101、氣壓倉102、熔融料倉103和噴口104，噴頭殼體101內(nèi)設(shè)置有氣壓倉102和熔融料倉103，氣壓倉102和熔融料倉103通過活塞片8分隔開來，噴頭殼體101下端設(shè)置有噴口104，熔融料倉103連通噴口104，熔融料倉103內(nèi)壁設(shè)置有加熱片14；
所述氣壓倉102連接著氣壓控制器9，用于調(diào)節(jié)氣壓倉102和熔融料倉103內(nèi)的氣壓，氣壓倉102上設(shè)置有氣壓表10，顯示氣壓倉102內(nèi)的壓力值。
所述熔融料進(jìn)料裝置用于補(bǔ)充熔融料，包括壓料管2、加熱棒3、螺旋壓料片4、齒輪組件5、加熱器6和線性進(jìn)料裝置7；
所述壓料管2穿過噴頭殼體101設(shè)置，壓料管2上端設(shè)置在噴頭殼體101外，壓料管2下端設(shè)置在熔融料倉103內(nèi)，壓料管2內(nèi)設(shè)置有加熱棒3，加熱棒3上設(shè)置有螺旋壓料片4，加熱棒3連接著加熱器6，齒輪組件5連接著加熱棒3，壓料管2上方設(shè)置有線性進(jìn)料裝置7，壓料管2下端設(shè)置有多個(gè)擠壓出孔；
所述熔融料出料裝置用于控制熔融料噴出，包括導(dǎo)套11、彈簧12和堵桿13；
所述堵桿13包括導(dǎo)桿1301、堵頭1302和連接軸1303；
所述導(dǎo)套11固定設(shè)置在壓料管2下端，導(dǎo)套11與導(dǎo)桿1301軸套配合，導(dǎo)桿1301上端通過彈簧12固定連接著導(dǎo)套11，導(dǎo)桿1301通過連接軸1303連接著堵頭1302，堵頭1302設(shè)置在噴口104處。
所述螺旋壓料片4的旋距由上往下逐漸減小。
所述導(dǎo)桿1301 直徑大于堵頭1302的直徑，堵頭1302的直徑大于連接軸1303的直徑。
本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。