3d打印笔的制作方法
【专利摘要】一种3D打印笔，包括顶端设有出口的外壳，及设置在外壳内的加热出料机构、进料输送机构、风扇、送料管和控制机构，控制机构分别控制加热出料机构、进料输送机构和风扇的工作，加热出料机构位于外壳的顶端，加热出料机构的挤出嘴穿过出口位于外壳的外部，外壳的顶端的内表面向上延伸并向内倾斜形成台形聚风结构，加热出料机构的上端与出口、外壳的顶端的内壁之间设有间隙，风扇在外壳内部产生的气流从出口流出，并在间隙内形成流动隔热气屏。本实用新型中的风扇在外壳内部产生的气流在间隙内形成流动隔热气屏；整个外壳的体积变小，更方便使用者手握和使用；具有结构简单、外壳的表面不会发热、使用方便、散热效果好和体积小等优点。
【专利说明】3D打印笔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及3D打印【技术领域】，尤其涉及一种3D打印笔。
【背景技术】
[0002]3D打印技术是一种快速成型技术，主要是运用粉末状等金属或塑料等可粘合材料，来构造立体物体的技术。随着3D技术的发展，人们将3D技术与笔的特性结合起来，画出3D的立体实物图，比如可以用笔直接画出立体的戒指、手表、车、房子、人物、动物等，还可以用3D打印技术简易修补破损的塑胶部件。
[0003]目前有一种3D打印笔,主要包括外壳和设置外壳中的喷头、加热腔、电机装置、送料管、控制板、按键板，加热腔的上下两侧分别固定有上挡板、下挡板，上挡板和下挡板上均设有通风孔。但是这种结构的3D打印笔其散热效果不佳，原因是风扇在外壳内产生的气流从通风孔流出，流出的气流只能带走外壳内的一部分热量，而外壳内的另一部分热量则通过上挡板和下挡板传递给外壳，使外壳靠近喷头的位置产生热量。使用时间越长，所述外壳产生的热量越多，即外壳上的温度越高，不仅不方便手握，使用也不方便，还会引起不安全的事故，如灼伤使用者的肌肤，造成人员和财产的损失。这种结构的3D打印笔，其设有喷头的一端体积大，不方便使用，特别是使用时不方便使用者对喷头的出料口进行观察。
实用新型内容
[0004]为了克服上述问题，本实用新型向社会提供一种外壳的表面不会发热并且方便使用的3D打印笔。
[0005]本实用新型的技术方案是:提供一种3D打印笔，包括顶端设有出口的外壳，及设置在所述外壳内的加热出料机构、进料输送机构、风扇、送料管和控制机构，所述控制机构分别控制所述加热出料机构、所述进料输送机构和所述风扇的工作，所述加热出料机构位于所述外壳的顶端，所述加热出料机构的挤出嘴穿过所述出口位于所述外壳的外部，所述外壳的顶端的内表面向上延伸并向内倾斜形成台形聚风结构，所述加热出料机构的上端与所述出口、所述外壳的顶端的内壁之间设有间隙，所述风扇在所述外壳内部产生的气流从所述出口流出，并在所述间隙内形成流动隔热气屏。
[0006]作为对本实用新型的改进，所述加热出料机构的下端紧接着设置所述进料输送机构，所述加热出料机构的下端与所述外壳的内壁连接。
[0007]作为对本实用新型的改进，所述加热出料机构包括隔热导向管、隔热固定架、加热挤压头和与所述外壳的内壁连接的固定座，在所述固定座上设有通风孔和进料穿孔，所述隔热导向管的两端分别与所述加热挤压头的下端和所述固定座连接，所述隔热导向管与所述进料穿孔连通，所述隔热固定架的上端套设在所述加热挤压头上，所述隔热固定架的下端安装在所述固定座上。
[0008]作为对本实用新型的改进，所述加热挤压头包括上端设有所述挤压嘴的挤压头、加热丝和保温结构，所述保温结构套设在所述挤压头的加热部位上，所述加热丝设置在所述保温结构的内部并缠绕在所述挤压头的加热部位的外表面上。
[0009]作为对本实用新型的改进，所述进料输送机构包括设置在传动固定架上的电机、减速箱、蜗杆、蜗轮、主动轮和送料导轮，所述蜗轮和所述主动轮设置在同一个转动轴上，所述电机与所述减速箱连接，所述减速箱的驱动轴与所述蜗杆的一端连接，所述蜗杆的另一端与所述蜗轮配合并驱动所述蜗轮和所述主动轮同步转动，所述送料导轮设置在所述主动轮的一侧，在所述送料导轮和所述主动轮之间设有进料通道。
[0010]作为对本实用新型的改进，所述控制机构包括主控板，在所述主控板上设有主控制模块、电源模块、电机控制模块、加热控制模块、出料控制模块、速度调节控制模块、按键接口模块和退料模块，所述电源模块与所述主控制模块电性连接，所述主控制模块连接并控制所述电机控制模块、所述加热控制模块、所述出料控制模块、所述速度调节控制模块、所述按键接口模块和所述退料模块，所述电机控制模块与所述电机电性连接，所述加热控制模块与所述加热丝电性连接。
[0011]作为对本实用新型的改进，所述按键接口模块分别与设置在所述外壳上的出料按键、速度调节旋钮、退料按键和加热开关连接。
[0012]作为对本实用新型的改进，在所述外壳的底端上分别设有进料孔和电源接口孔，所述送料管的进料口与所述进料孔相配合，所述电源模块的电源接口与所述电源接口孔相配合。
[0013]作为对本实用新型的改进，在所述外壳的底端的侧壁上设有进风通道。
[0014]本实用新型的外壳的顶端的内表面向上延伸并向内倾斜形成台形聚风结构，加热出料机构的上端与出口、夕卜壳的顶端的内壁之间设有间隙，风扇在外壳内部产生的气流从出口流出，并在间隙内形成流动隔热气屏；流动隔热气屏将加热出料机构产生的热量输送到外壳的外部，使外壳的表面不会发热，流动隔热气屏是环形流动隔热气屏；并且外壳的顶端的体积缩小，方便使用，特别是使用时方便使用者对挤出嘴进行观察；
[0015]由于采用了进料输送机构，进料输送机构的电机前置，使电机产生的应力变小，挤出嘴的出料效果好，整个外壳的体积变小，更方便使用者手握和使用；并且机壳内部整体结构分布紧凑合理，有效地减小送料管内部压力；台形聚风结构改变风扇在外壳内部产生的气流的流向，流向改变的气流从出口流出，作用在挤出嘴上并进行散热，从挤出嘴挤出的材料能迅速凝固成型，在使用的过程中动作流畅，具有结构简单、外壳的表面不会发热、使用方便、散热效果好和体积小等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的立体结构示意图。
[0017]图2是图1的内部结构示意图。
[0018]图3是图2中加热出料机构的平面机构示意图。
[0019]图4是图3的分解结构示意图。
[0020]图5是图2中进料输送机构的立体结构示意图。
[0021]其中:1.外壳；11.出口 ；12.内表面；13.进风通道；2.加热出料机构；21.固定座；22.隔热导向管；23.加热挤压头；231.挤压头；232.加热丝；233.挤出嘴；234.保温结构；24.隔热固定架；3.进料输送机构；31.电机；32.减速箱；33.蜗杆；34.蜗轮；35.主动轮；36.送料导轮；37传动固定架；41.主控板；42.电源模块；43.退料模块；44.出料按键；45.速度调节旋钮；46.退料按键；47.加热开关；51.送料管；52.风扇；53.导向块；54.送料管卡夹；55.辅助控制块；56.进料孔。
【具体实施方式】
[0022]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
[0024]请参见图1至图5，图1至图5所揭示的是一种3D打印笔，包括顶端设有出口 11的外壳I，及设置在所述外壳I内的加热出料机构2、进料输送机构3、风扇52、送料管51和控制机构，所述控制机构分别控制所述加热出料机构2、所述进料输送机构3和所述风扇52的工作。所述加热出料机构2位于所述外壳I的顶端，并且所述挤出嘴233穿过所述出口11位于所述外壳I的外部。所述送料管51的进料口开设在所述外壳I的表面上，所述进料输送机构3将所述送料管51中的材料从所述送料管51的出料口输送到所述加热出料机构2中，材料经过所述加热出料机构2熔化后从所述加热出料机构2上端的挤出嘴233流出。
[0025]本实施例中，所述外壳I的顶端的内表面向上延伸并向内倾斜形成台形聚风结构，所述加热出料机构2的上端与所述出口 11、所述外壳I的顶端的内壁之间设有间隙，所述风扇52在所述外壳I内部产生的气流从所述出口 11流出，并在所述间隙内形成流动隔热气屏，所述流动隔热气屏是环形流动隔热气屏，所述流动隔热气屏将所述加热出料机构2产生的热量输送到所述外壳I的外部，使所述外壳I的表面不会发热。并且所述外壳I的顶端的体积缩小，方便使用，特别是使用时方便使用者对所述挤出嘴233进行观察。
[0026]所述台形聚风结构与所述出口 11的结合处的切线与所述挤出嘴233的表面相交，所述台形聚风结构可以是圆台形结构，还可以是棱台形结构。所述台形聚风结构的作用是改变气流的流向，使气流全部从所述出口 11流出，流出的气流作用在所述挤出嘴233的表面并进行散热。这样设计的好处是散热效果好，从所述挤出嘴233挤出的材料能迅速凝固成型，在使用的过程中动作流畅。
[0027]本实施例中，所述加热出料机构2的下端紧接着设置所述进料输送机构3，所述加热出料机构2的下端与所述外壳11的内壁连接。
[0028]本实施例中，所述加热出料机构2包括隔热导向管22、隔热固定架24、加热挤压头23和与所述外壳I的内壁连接的固定座21，在所述固定座21上设有通风孔和进料穿孔，所述隔热导向管22的两端分别与所述加热挤压头23的下端和所述固定座21连接，所述隔热导向管22与所述进料穿孔连通，所述隔热固定架24的上端套设在所述加热挤压头23上，所述隔热固定架24的下端安装在所述固定座21上。所述隔热导向管22具有耐热和隔热的作用，这样设计的好处是，所述加热挤压头23产生的热量不会通过所述隔热导向管22传递给所述固定座21，更不会传递给所述外壳I。
[0029]所述加热挤压头23包括上端设有所述挤压嘴233的挤压头231、加热丝232和保温结构234，所述保温结构234套设在所述挤压头231的加热部位上，所述加热丝232设置在所述保温结构234的内部并缠绕在所述挤压头231的加热部位的外表面上。整个所述加热出料机构2只有所述固定座21与所述外壳I的内壁连接，这样设计为了方便所述外壳I的内部散热，使所述外壳I不会发热。
[0030]本实施例中，所述进料输送机构3包括设置在传动固定架37上的电机31、减速箱32、蜗杆33、蜗轮34、主动轮35和送料导轮36，所述蜗轮34和所述主动轮35设置在同一个转动轴上，所述电机31与所述减速箱32连接，所述减速箱32的驱动轴与所述蜗杆33的一端连接，所述蜗杆33的另一端与所述蜗轮34配合并驱动所述蜗轮34和所述主动轮35同步转动，所述送料导轮36设置在所述主动轮35的一侧，在所述送料导轮36和所述主动轮25之间设有进料通道。由于采用了所述进料输送机构3，所述电机31前置，使所述电机31产生的应力变小，所述挤出嘴233的出料效果好，使所述3D打印笔的体积变小，方便手握，适合不同年纪的人使用。
[0031]本实施例中，所述控制机构包括主控板41，在所述主控板41上设有主控制模块、电源模块42、电机控制模块、加热控制模块、出料控制模块、速度调节控制模块、按键接口模块和退料模块43，所述电源模块42与所述主控制模块电性连接，所述主控制模块连接并控制所述电机控制模块、所述加热控制模块、所述出料控制模块、所述速度调节控制模块、所述按键接口模块和所述退料模块43，所述电机控制模块与所述电机31电性连接，所述加热控制模块与所述加热丝232电性连接。所述退料模块43的作用是控制所述电机31的反转和正转，当所述电机31的反转时，材料从所述送料管51退出；当所述电机31的正转时，材料输送进所述送料管51中。所述速度调节控制模块控制所述电机31的转速，即控制其输出功率；所述出料控制模块控制电机的工作；所述加热控制模块控制所述加热丝232的加热。
[0032]本实施例中，所述按键接口模块分别与设置在所述外壳I上的出料按键44、速度调节旋钮45、退料按键46和加热开关47连接。在所述外壳I的底端上设有电源接口孔(未图示)，所述电源模块42的电源接口与所述电源接口孔相配合。
[0033]在所述外壳I的底端上设有进料孔56，所述送料管51的进料口与所述进料孔56相配合，在所述外壳I中还设有导向块53，所述导向块53的一侧与所述送料管51连接，在所述送料管51靠近所述进料孔56的位置上设有送料管卡夹54，所述送料管卡夹54的作用是固定所述送料管51，在所述外壳I的内部的底端还设有辅助控制块55，所述辅助控制块55的作用是固定设置在所述外壳I中的各种机构。在所述外壳I的底端的侧壁上设有进风通道13。
[0034]本实用新型的工作原理是，将材料从所述进料孔56送入到所述送料管51中，直到材料的一端设置在所述主动轮35和所述送料导轮36之间的进料通道中。操作所述出料按键44，使所述电机31工作，所述电机31驱动所述蜗杆33转动，所述蜗杆33驱动所述蜗轮34转动，所述主动轮35也同步转动，材料和所述主动轮35、所述送料导轮36之间有摩擦力。在摩擦力的作用下，所述主动轮35带动材料向前移动，即将材料从所述固定座21上的进料穿孔输送到所述隔热导向管22中，同时所述送料导轮36也同步转动。当材料从所述隔热导向管22进入到所述加热挤压头23中，操作所述加热开关47，使所述加热丝232加热，将进入到所述加热挤压头23中的材料熔化，所述进料输送机构3继续将材料输送到所述加热出料机构2中，熔化的条形材料从所述挤出嘴233挤出。所述速度调节旋钮45可以调节所述挤出嘴233的挤出速度。
[0035]与此同时，所述风扇52在所述外壳I内部产生的气流穿过所述固定座21上的通风孔后，然后流经过所述外壳I的顶端的内表面12改变方向，最后从所述出口 11流出，直接对所述挤出嘴233进行散热，使从所述挤出嘴233挤出的材料迅速凝固成型。不使用所述3D打印笔时，操作所述退料按键46，所述电机31反转将材料从所述送料管51的进料口退出，最后材料从所述进料孔56退出。
[0036]所述3D打印笔的内部整体结构分布紧凑合理，所述加热出料机构2设置在前端，所述进料输送机构3设置在中部，所述加热出料机构2和所述进料输送机构3的结构紧凑，有效减小所述送料管51内部压力，具有结构简单、外壳的表面不会发热、使用方便、散热效果好和体积小等优点。
【权利要求】
1.一种3D打印笔，包括顶端设有出口的外壳，及设置在所述外壳内的加热出料机构、进料输送机构、风扇、送料管和控制机构，所述控制机构分别控制所述加热出料机构、所述进料输送机构和所述风扇的工作，所述加热出料机构位于所述外壳的顶端，所述加热出料机构的挤出嘴穿过所述出口位于所述外壳的外部，其特征在于:所述外壳的顶端的内表面向上延伸并向内倾斜形成台形聚风结构，所述加热出料机构的上端与所述出口、所述外壳的顶端的内壁之间设有间隙，所述风扇在所述外壳内部产生的气流从所述出口流出，并在所述间隙内形成流动隔热气屏。
2.根据权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于:所述加热出料机构的下端紧接着设置所述进料输送机构，所述加热出料机构的下端与所述外壳的内壁连接。
3.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于:所述加热出料机构包括隔热导向管、隔热固定架、加热挤压头和与所述外壳的内壁连接的固定座，在所述固定座上设有通风孔和进料穿孔，所述隔热导向管的两端分别与所述加热挤压头的下端和所述固定座连接，所述隔热导向管与所述进料穿孔连通，所述隔热固定架的上端套设在所述加热挤压头上，所述隔热固定架的下端安装在所述固定座上。
4.根据权利要求3所述的3D打印笔，其特征在于:所述加热挤压头包括上端设有所述挤压嘴的挤压头、加热丝和保温结构，所述保温结构套设在所述挤压头的加热部位上，所述加热丝设置在所述保温结构的内部并缠绕在所述挤压头的加热部位的外表面上。
5.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于:所述进料输送机构包括设置在传动固定架上的电机、减速箱、蜗杆、蜗轮、主动轮和送料导轮，所述蜗轮和所述主动轮设置在同一个转动轴上，所述电机与所述减速箱连接，所述减速箱的驱动轴与所述蜗杆的一端连接，所述蜗杆的另一端与所述蜗轮配合并驱动所述蜗轮和所述主动轮同步转动，所述送料导轮设置在所述主动轮的一侧，在所述送料导轮和所述主动轮之间设有进料通道。
6.根据权利要求5所述的3D打印笔，其特征在于:所述控制机构包括主控板，在所述主控板上设有主控制模块、电源模块、电机控制模块、加热控制模块、出料控制模块、速度调节控制模块、按键接口模块和退料模块，所述电源模块与所述主控制模块电性连接，所述主控制模块连接并控制所述电机控制模块、所述加热控制模块、所述出料控制模块、所述速度调节控制模块、所述按键接口模块和所述退料模块，所述电机控制模块与所述电机电性连接，所述加热控制模块与所述加热丝电性连接。
7.根据权利要求6所述的3D打印笔，其特征在于:所述按键接口模块分别与设置在所述外壳上的出料按键、速度调节旋钮、退料按键和加热开关连接。
8.根据权利要求6所述的3D打印笔，其特征在于:在所述外壳的底端上分别设有进料孔和电源接口孔，所述送料管的进料口与所述进料孔相配合，所述电源模块的电源接口与所述电源接口孔相配合。
9.根据权利要求1或2所述的3D打印笔，其特征在于:在所述外壳的底端的侧壁上设有进风通道。
【文档编号】B22F3/115GK203697485SQ201320886052
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】包呼和 申请人:包呼和