一種用于3d打印機(jī)的噴頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及3D打印機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種用于3D打印機(jī)的單電機(jī)雙通道噴頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熔融沉積成型技術(shù)(FDM)在目前的3D打印技術(shù)中應(yīng)用廣泛，其熱噴頭在3D打印機(jī)控制軟件的控制下在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，熱塑性絲狀成型材料由供絲機(jī)構(gòu)輸送至熱噴頭，并在熱噴頭中加熱和溶化后變成半液態(tài)，最后成型材料被噴涂在工作平臺(tái)上。成型材料被噴涂在平臺(tái)上之后會(huì)快速冷卻，以形成一層厚度約為0.1mm的薄片。由于噴頭的運(yùn)動(dòng)路徑是預(yù)先設(shè)置的，因此形成的薄片實(shí)際上就是打印物體的一個(gè)橫截面層。多個(gè)橫截面層相互累積即可形成完整的3D打印物體。
[0003]傳統(tǒng)的單色3D打印機(jī)已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此，產(chǎn)生了很多雙噴頭雙色打印機(jī)，其分別采用兩個(gè)電機(jī)控制兩個(gè)噴頭工作，從而打印出具有兩種顏色的產(chǎn)品。但是，在噴頭安裝架上多增加一個(gè)電機(jī)的重量會(huì)使得整個(gè)噴頭裝置的慣性增加，移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生相對(duì)于預(yù)設(shè)距離的偏移。另外，兩個(gè)電機(jī)在工作時(shí)會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重或者不同步的震動(dòng)，不但影響打印的精度，而且打印的速度也會(huì)減緩。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于3D打印機(jī)的噴頭裝置，包括:
[0005]框架元件，所述框架元件上設(shè)置有用于供應(yīng)固化材料的第一通道和第二通道；
[0006]用于設(shè)置在所述框架元件上的具有輸出軸的驅(qū)動(dòng)元件，所述輸出軸位于所述第一通道和所述第二通道之間；
[0007]用于設(shè)置在所述輸出軸上的第一滾輪；
[0008]用于設(shè)置在所述框架元件上的靠近所述第一通道一側(cè)的并且能夠相對(duì)于所述第一滾輪發(fā)生位移的第二滾輪；
[0009]用于設(shè)置在所述框架元件上的靠近所述第二通道一側(cè)的并且能夠相對(duì)于所述第一滾輪發(fā)生位移的第三滾輪；
[0010]用于設(shè)置在所述框架元件上的位于所述第一滾輪下方的噴頭元件。
[0011]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，所述第一滾輪配置成:具有使用狀態(tài)和空閑狀態(tài)；當(dāng)所述第一滾輪處于使用狀態(tài)時(shí)，所述第二滾輪和所述第三滾輪其中之一位于靠近所述第一滾輪的位置；當(dāng)所述第一滾輪處于空閑狀態(tài)時(shí)，所述第二滾輪和所述第三滾輪均位于遠(yuǎn)離所述第一滾輪的位置。
[0012]使用時(shí)，以第二滾輪和第一滾輪相配合，由第一通道供應(yīng)的絲狀固化材料被卷入第一滾輪和第二滾輪之間，并且隨著二者的轉(zhuǎn)動(dòng)，固化材料被不斷的從第一通道內(nèi)抽出，之后進(jìn)入下方的噴頭元件。噴頭元件將固化材料噴涂在工作平臺(tái)之上?；蛘咭缘谌凉L輪和第一滾輪相配合，由第二通道供應(yīng)的絲狀固化材料被卷入第一滾輪和第三滾輪之間，并且隨著二者的轉(zhuǎn)動(dòng)，固化材料被不斷的從第二通道內(nèi)抽出，之后進(jìn)入下方的噴頭元件，噴頭元件將固化材料噴涂在工作平臺(tái)之上?？臻e時(shí)，第二滾輪和第三滾輪均遠(yuǎn)離第一滾輪，不發(fā)生配合關(guān)系，無(wú)論是第一通道提供的絲狀固化材料還是第二通道提供的絲狀固化材料均無(wú)法被利用，整個(gè)噴頭裝置處于停滯狀態(tài)。
[0013]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，還包括用于設(shè)置在所述框架元件上的能夠相對(duì)于所述第一滾輪左右擺動(dòng)的搖臂元件，所述搖臂元件具有延伸至所述第一滾輪左側(cè)的左臂和延伸至所述第一滾輪右側(cè)的右臂；所述第二滾輪設(shè)置于所述左臂上，所述第三滾輪設(shè)置于所述右臂上。
[0014]為了簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)第二滾輪和第三滾輪相對(duì)于第一滾輪的運(yùn)動(dòng)，可以在框架元件上設(shè)置一個(gè)搖臂元件，其可以呈“十”字形或者呈“I”形，但是這種形狀不是必須的，應(yīng)當(dāng)能夠理解，搖臂元件僅需要具有能夠延伸至第一滾輪左側(cè)和延伸至第一滾輪右側(cè)的左臂和右臂。第一滾輪在框架上的位置也是搖臂元件的中心線所處的位置。第二滾輪設(shè)置于左臂上，第三滾輪設(shè)置于右臂上，當(dāng)然也可以相互調(diào)換。搖臂元件順時(shí)針擺動(dòng)，其左臂上的第二滾輪靠近第一滾輪，以使得二者能夠相互配合，完成上述的由第一通道內(nèi)抽取絲狀固化材料的動(dòng)作。搖臂元件逆時(shí)針擺動(dòng)，其右臂上的第三滾輪靠近第一滾輪，以使得二者能夠相互配合，從而完成上述的由第二通道內(nèi)抽取絲狀固化材料的動(dòng)作。
[0015]當(dāng)然，還可以將搖臂元件以“一”字形的滑動(dòng)元件代替，在其左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)置第二滾輪和第三滾輪?；瑒?dòng)元件向左滑動(dòng)時(shí)，位于右側(cè)的第三滾輪能夠與第一滾輪相配合，滑動(dòng)元件向右滑動(dòng)時(shí)，位于左側(cè)的第二滾輪能夠與第一滾輪相配合。
[0016]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，還包括用于設(shè)置在所述框架上并且與所述左臂位置相應(yīng)的左電磁元件和用于設(shè)置在所述框架上并且與所述右臂位置相應(yīng)的右電磁元件；所述左臂能夠被通電狀態(tài)下的所述左電磁元件吸引；所述右臂能夠被通電狀態(tài)下的所述右電磁元件吸引。
[0017]為了既能夠讓搖臂元件順時(shí)針或者逆時(shí)針的擺動(dòng)，又不增加除了為第一滾輪提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)元件之外的動(dòng)力元件。本實(shí)用新型在第一滾輪的左右兩側(cè)各設(shè)置了左電磁元件和右電磁元件，它們可以位于第一滾輪的側(cè)方偏上的位置，并且可以具體的表現(xiàn)為電磁鐵，那么搖臂元件可以采用能夠被其吸引的金屬材質(zhì)。因此，當(dāng)左電磁元件和右電磁元件之一通電時(shí)，搖臂元件將被吸引至通電的電磁元件的一側(cè)，并且位于這一側(cè)的滾輪會(huì)與第一滾輪嚙合，從而完成上述由第一通道或者第二通道抽取絲狀固化材料的動(dòng)作。該設(shè)置方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需增加額外的驅(qū)動(dòng)元件，不會(huì)使整個(gè)噴頭裝置產(chǎn)生如現(xiàn)有技術(shù)那樣具有兩個(gè)電機(jī)從而發(fā)生不協(xié)調(diào)的震動(dòng)，因此不會(huì)導(dǎo)致固化精度下降。
[0018]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，所述噴頭元件具有用于容納經(jīng)由所述第一通道供應(yīng)的固化材料的左側(cè)通道和用于容納經(jīng)由所述第二通道供應(yīng)的固化材料的右側(cè)通道；以及與所述右側(cè)通道和所述右側(cè)通道均連通的出口通道。
[0019]由于本實(shí)用新型的噴頭裝置是為了能夠打印雙色的3D物體，因此，第一通道和第二通道內(nèi)的絲狀固化材料的顏色是不一樣的。如果二者采用一個(gè)噴頭通道，那么在受熱時(shí)，其會(huì)有一部分殘留在通道壁之上。在這種情況下，兩種顏色的固化材料可能會(huì)發(fā)生混合。例如，先使用藍(lán)色的固化材料，其被輸送至噴頭通道內(nèi)，加熱后被噴涂在工作平臺(tái)上。再使用紅色的固化材料，其在噴頭通道內(nèi)受熱，會(huì)與之前殘留的藍(lán)色的固化材料混合，并且這種混合是不均勻的、難以控制的，那么最終打印的3D物體就不是操作者想要得到的顏色。利用本實(shí)施方式中的雙通道、單出口的方式，不但有效的避免固化材料的混合，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
[0020]為了進(jìn)一步優(yōu)化噴頭元件的左側(cè)通道、右側(cè)通道以及出口的位置關(guān)系，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，所述左側(cè)通道和所述右側(cè)通道位于所述噴頭元件的上部，所述出口通道位于所述噴頭元件的下部，所述左側(cè)通道、所述右側(cè)通道以及所述出口通道呈“Y”形設(shè)置。
[0021]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式中，還包括用于設(shè)置在所述噴頭元件上的加熱元件；所述噴頭元件采用導(dǎo)熱材質(zhì)制成。
[0022]本實(shí)用新型提供的用于3D打印機(jī)的噴頭裝置以特定條件下的三個(gè)滾輪的兩兩配合的方式，實(shí)現(xiàn)了以雙通道、單電機(jī)供給絲狀固化材料。其不會(huì)像現(xiàn)有的雙噴頭、雙電機(jī)的結(jié)構(gòu)那樣，因自身重量大，慣性大以及雙電機(jī)產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)的震動(dòng)而造成打印質(zhì)量下降。本實(shí)用新型提供的噴頭裝置結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，能夠保證打印精度以及打印速度。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的噴頭裝置的示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的搖臂元件的示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的搖臂元件與左、右電磁元件配合的示意圖(左電磁元件處于工作狀態(tài)時(shí))；
[0026]圖4(a)為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的第一滾輪和第二滾輪相配合的示意圖；
[0027]圖4(b)為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的第一滾輪和第三滾輪相配合的示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的噴頭元件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照?qǐng)D1和2，本實(shí)用新型一實(shí)施方式提供的噴頭裝置包括框架2，電機(jī)