本發(fā)明屬于3d打印設備，更具體地說，涉及一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭。

背景技術：

1、3d打印技術是一項創(chuàng)新技術，通過數字模型來創(chuàng)建實際物體，實現了從虛擬到現實的轉換。其中熔融沉積建模（fdm）技術作為最為常見和成熟的3d打印技術之一，其基本原理是使用熔化的材料，并通過噴嘴逐層地擠出到建筑平臺上；每一層材料被快速冷卻固化，并與上一層相融合，形成堅固的物體。fdm技術設備相對簡單且低廉且適用于廣泛的材料，包括塑料、金屬和陶瓷等，它還具有高度的制造自由度，能夠制造具有復雜幾何形狀的物體。工業(yè)上fdm技術可用于制造原型、定制工具和模具等；醫(yī)療領域上可用于制造醫(yī)療設備、人工骨骼和口腔矯正器等；此外，fdm技術在藝術創(chuàng)作和教育領域也有很多創(chuàng)新的應用。

2、然而，傳統(tǒng)的fdm?3d打印技術打印速度慢，噪音大，同時在打印時兩個移動軸造成設備的慣性大，速度越快慣性越大，導致打印精度變差；所以無論機械結構如何優(yōu)化都難以同時提高打印效率和質量。以中國發(fā)明專利文獻公開的一種基于fdm的面成型3d打印設備及方法（cn201710281096.7）為例，該發(fā)明通過設置一排打印噴嘴同時工作擠出材料，實現了fdm打印設備的面成型制造，提升了打印速度及效率；然而由于熔融材料需要經過送料管輸送到噴頭處，而熔融材料粘度很高且要實現打印后能快速固化，因此熔融材料容易在送料管處凝結，從而影響打印效率。

3、因此，我們需要一種結構合理，打印效率高且打印質量好的熔融fdm?3d打印噴頭。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，結構排布合理，能通過陣列排布的出料口實現fdm?3d的快速打印，且解決熔融材料由于輸送冷卻導致固化阻塞出料問題。

2、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、本發(fā)明的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，包括結構支撐模塊、電路控制模塊、溫度控制模塊和噴頭主體模塊；結構支撐模塊位于電路控制模塊上部，用于固定和支撐電路控制模塊、溫度控制模塊和噴頭主體模塊；溫度控制模塊可拆卸安裝在噴頭主體模塊外周，用于控制噴頭主體模塊內的溫度；電路控制模塊位于噴頭主體模塊上部，用于控制噴頭主體模塊出料。

4、所述結構支撐模塊包括壓板、連接板、電路板和電磁鐵固定板，壓板與連接板可拆卸連接；電路板和電磁鐵固定板從上到下依次安裝在壓板底部，電磁鐵固定板表面開有若干均勻排布的安裝孔，用于連接及固定電路控制模塊，電路控制模塊與電路板電性連接，受電路板控制達到控制噴頭主體模塊出料的效果。

5、所述噴頭主體模塊包括打印塊和熔池進口，打印塊內部開有熔料腔，連通熔池進口，熔料腔用于裝載熔融材料，打印塊底部開有若干與電路控制模塊對應的均勻排布的出料口，用于使多個出料口同時出料，從而提高打印效率。

6、作為本發(fā)明的進一步改進，溫度控制模塊包括隔熱墊、隔熱殼、一對陶瓷加熱片和溫度傳感器；隔熱墊位于打印塊上部，用于隔絕打印塊內部熱量散發(fā)；一對陶瓷加熱片安裝在打印塊兩側，用于加熱熔融打印塊內部材料；隔熱殼套合于打印塊及陶瓷加熱片外周，用于減少熱量損失；溫度傳感器可拆卸安裝在打印塊尾端，用于實時監(jiān)測打印塊內部溫度信息，從而避免打印塊內部過熱導致熔融材料的化學結構降解，影響打印件的機械性能和外觀，也避免了打印塊內部溫度不足導致熔融材料未能完全熔融造成擠出不暢，形成空腔或斷層，影響打印效率。

7、作為本發(fā)明的進一步改進，電路控制模塊包括若干電磁鐵、若干彈簧和若干開關插銷；電磁鐵卡合安裝在電磁鐵固定板的安裝孔處，開關插銷位于電磁鐵內部，彈簧位于開關插銷與電路板之間，用于在電磁鐵未吸附時彈性驅動開關插銷下移封堵出料口。

8、作為本發(fā)明的進一步改進，電磁鐵包括引線、定塊和動塊；定塊輪廓為筒形，位于電磁鐵固定板的安裝孔處；引線固定安裝在定塊頂部，引線與電路板電性連接；動塊輪廓為筒形，位于定塊內部，與定塊同軸心；動塊內部與開關插銷頂部可拆卸連接，用于在引線通電后磁力驅動動塊帶動開關插銷移動，實現出料口的啟閉。

9、作為本發(fā)明的進一步改進，開關插銷包括插銷主體、一對上引腳和開關部；不同開關插銷的兩上引腳之間的距離不同，用于實現不同開關插銷位置的錯位，從而在緊密排布的出料口中創(chuàng)造出安裝電磁鐵的空間。

10、作為本發(fā)明的進一步改進，打印塊的熔料腔上部固定安裝有延長臺，延長臺縱向開有若干延伸到打印塊頂部的通孔，開關插銷的底部與通孔滑動連接，用于實現對開關部的保護和導向，減少開關部變形；打印塊的熔料腔下部設有限位機構，限位機構縱向開有若干對應出料口的通槽，通槽與開關插銷的底部滑動連接，用于對開關插銷的開關部限位，避免開關部在滑動過程中偏移。

11、作為本發(fā)明的進一步改進，打印塊遠離熔池進口的一側設有融池密封件，用于保證打印塊內部的密封，防止熔融材料泄漏，并能在打印塊內部保持一定的壓力以確保材料能夠穩(wěn)定地被擠出，提高打印效率。

12、作為本發(fā)明的進一步改進，熔池進口處設有連接管隔熱轉換頭，用于連接熔融材料的供應系統(tǒng)，并避免熔融材料轉移過程中熱量散失。

13、作為本發(fā)明的進一步改進，融池密封件頂部設有散熱風扇，散熱風扇與連接板可拆卸連接，用于對電路控制模塊所在區(qū)域降溫，避免電路控制模塊溫度過高，影響電磁鐵的吸附性能。

14、作為本發(fā)明的進一步改進，融池密封件處設有壓力傳感器，用于監(jiān)測材料在打印塊內的壓力，以控制出料的穩(wěn)定性。

15、相比于現有技術，本發(fā)明的有益效果在于：通過設置電路控制模塊控制噴頭主體模塊底部的陣列排布的出料口出料，能實現整行材料的同時打印，提高打印效率的同時保證打印質量；通過在打印塊外周設置陶瓷加熱片升溫避免熔融材料冷卻凝固，同時利用隔熱墊和隔熱殼對打印塊外周包裹，避免熱量散失以及高溫影響電路控制模塊正常工作，保證熔融材料能順利從出料口排出；通過設置電路板分別針對開關插銷的一對上引腳同時利用電磁鐵驅動，使得開關插銷受力更大且均勻，能更好的實現熔融材料的出料；通過設置兩上引腳之間的距離不同的開關插銷，使得不同開關插銷之間能實現位置的錯位，從而在緊密排布的出料口中創(chuàng)造出空間，使得每個開關插銷可以獨立工作不互相影響。

技術特征：

1.一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：包括結構支撐模塊（1）、電路控制模塊（2）、溫度控制模塊（3）和噴頭主體模塊（4）；結構支撐模塊（1）位于電路控制模塊（2）上部，用于固定和支撐電路控制模塊（2）、溫度控制模塊（3）和噴頭主體模塊（4）；溫度控制模塊（3）可拆卸安裝在噴頭主體模塊（4）外周，用于控制噴頭主體模塊（4）內的溫度；電路控制模塊（2）位于噴頭主體模塊（4）上部，用于控制噴頭主體模塊（4）出料；

2.根據權利要求1所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述溫度控制模塊（3）包括隔熱墊（31）、隔熱殼（32）、一對陶瓷加熱片（33）和溫度傳感器（34）；隔熱墊（31）位于打印塊（41）上部，用于隔絕打印塊（41）內部熱量散發(fā)；一對陶瓷加熱片（33）安裝在打印塊（41）兩側，用于加熱熔融打印塊（41）內部材料；隔熱殼（32）套合于打印塊（41）及陶瓷加熱片（33）外周，用于減少熱量損失；溫度傳感器（34）可拆卸安裝在打印塊（41）尾端，用于實時監(jiān)測打印塊（41）內部溫度信息。

3.根據權利要求1所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述電路控制模塊（2）包括若干電磁鐵（21）、若干彈簧（22）和若干開關插銷（23），電磁鐵（21）卡合安裝在電磁鐵固定板（14）的安裝孔（141）處，開關插銷（23）位于電磁鐵（21）內部，彈簧（22）位于開關插銷（23）與電路板（13）之間，用于彈性驅動開關插銷（23）下移封堵出料口（43）。

4.根據權利要求3所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述電磁鐵（21）包括引線（211）、定塊（212）和動塊（213）；定塊（212）輪廓為筒形，位于電磁鐵固定板（14）的安裝孔（141）處；引線（211）固定安裝在定塊（212）頂部，引線（211）與電路板（13）電性連接；動塊（213）輪廓為筒形，位于定塊（212）內部，與定塊（212）同軸心；動塊（213）內部與開關插銷（23）頂部可拆卸連接，用于帶動開關插銷（23）移動。

5.根據權利要求3所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述開關插銷（23）包括插銷主體（231）、一對上引腳（232）和開關部（233）；不同開關插銷（23）的兩上引腳（232）之間的距離不同，用于實現不同開關插銷（23）位置的錯位。

6.根據權利要求1所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述打印塊（41）的熔料腔上部固定安裝有延長臺（44），延長臺（44）縱向開有若干延伸到打印塊（41）頂部的通孔，開關插銷（23）的底部與通孔滑動連接；打印塊（41）的熔料腔下部設有限位機構（45），限位機構（45）縱向開有若干對應出料口（43）的通槽，通槽與開關插銷（23）的底部滑動連接，用于對開關插銷（23）限位。

7.根據權利要求1所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述打印塊（41）遠離熔池進口（42）的一側設有融池密封件（46），用于保證打印塊（41）內部的密封，防止材料泄漏。

8.根據權利要求1所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述熔池進口（42）處設有連接管隔熱轉換頭（47），用于連接熔融材料的供應系統(tǒng)，并避免熔融材料轉移過程中熱量散失。

9.根據權利要求7所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述融池密封件（46）頂部設有散熱風扇（5），散熱風扇（5）與連接板（12）可拆卸連接，用于對電路控制模塊（2）所在區(qū)域降溫。

10.根據權利要求7所述的一種陣列式熔融fdm?3d打印噴頭，其特征在于：所述融池密封件（46）處設有壓力傳感器（6），用于監(jiān)測材料在打印塊（41）內的壓力，以控制出料的穩(wěn)定性。

技術總結
本發(fā)明公開了一種陣列式熔融FDM?3D打印噴頭，屬于3D打印設備技術領域。一種陣列式熔融FDM?3D打印噴頭，包括結構支撐模塊、電路控制模塊、溫度控制模塊和噴頭主體模塊；溫度控制模塊可拆卸安裝在噴頭主體模塊外周，用于控制噴頭主體模塊內的溫度；結構支撐模塊包括電路板和電磁鐵固定板，電磁鐵固定板連接及固定電路控制模塊，電路控制模塊與電路板電性連接；噴頭主體模塊包括打印塊，打印塊底部開有若干與電路控制模塊對應的均勻排布的出料口，電路控制模塊受電路板控制使多個出料口同時出料，從而提高打印效率。

技術研發(fā)人員：吳東楊
受保護的技術使用者：廈門奧瑞塔科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6