一种可快速调温的3D打印机熔料挤出机构的制作方法

本发明涉及一种可快速调温的3D打印机熔料挤出机构，特别是一种带快速降温结构的3D打印机熔料挤出机构。

背景技术：

随着电子计算机和自动控制技术的发展，3D打印机用于复杂零部件的打印成型已经大量被应用，3D打印机的基本原理为，用于成型物体的原料由送料机构送入3D打印机熔料机体内的热熔腔经加热融化后，随着打印喷嘴的移动经打印机喷嘴挤出堆积冷却后一次形成免加工的被成型物体，被成型物体的表面质量和尺寸精度与打印喷嘴的移动精度、原料打印喷嘴原料流出速度和流出量之间具有严格的对应关系，而原料的流出速度和流出量控制与其热熔温度有关，尤其是在挤出速度调整的时候，挤出量减小时如果温度过高，由于腔内压力滞后，会导致热熔料继续流出，而不是及时减少，这样就会导致打印物表面堆积增厚，所以实现3D打印机熔料机体内的热熔腔的快速温度控制，是提高于成型物体的表面质量和尺寸精度的关键。特别是暂止打印或开始打印的瞬间、打印转角和迂回部位，打印过程中原料流出速度、流出量的急速减少，要求热熔腔急速降温。快速升温和降温的喷头可以大幅度提高打印速度和精度。

现有技术中，3D打印机熔料机体内的加热由电加热器实现，3D打印机熔料机体内的散热由3D打印机熔料机体外设置的如风冷或自然散热实现的，由于风冷或自然冷却需要经过传导后实现热熔腔的降温，造成冷却速度慢，无法满足成型物体的表面质量和尺寸精度的要求。

技术实现要素：

为通过调整熔料挤出温度提高成型物体的表面质量和尺寸精度的要求，本发明公开一种可快速调温的3D打印机熔料挤出机构实现3D打印机热熔料腔的快速加热和快速降温。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种可快速调温的3D打印机熔料挤出机构，包括：送料机构、熔料机体和打印机喷嘴，熔料机体内设置有打印热熔料腔和加热器，打印热熔料腔的热熔体进料口与送料机构连通，打印热熔料腔的热熔体出料口与打印机喷嘴连通，所述的熔料机体内设置有降温介质通道，熔料机体上设置有降温介质通道进出连接口。

本发明的有益效果是，结构简单、控制方案、打印热熔料腔的温度控制精度0.1摄氏度，大大提高成型物体的表面质量和尺寸精度。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

附图1为本发明实施例1结构示意图。

附图2为本发明实施例2结构示意图。

附图3为本发明实施例3结构示意图。

附图4为本发明实施例4结构示意图。

附图中，1熔料机体、2降温介质通道、2.1进出连接口、3加热器、4打印热熔料腔、5冷却泵、6水箱、7气泵、8压力传感器、9送料机构、10打印机喷嘴、11热熔料、12温度传感器。

具体实施方式

参看附图，一种可快速调温的3D打印机熔料挤出机构，包括：送料机构9、熔料机体1和打印机喷嘴10，熔料机体内1设置有打印热熔料腔4和加热器3，打印热熔料腔4的热熔体进料口与送料机构9连通，打印热熔料腔4的热熔体出料口与打印机喷嘴10连通，所述的熔料机体1内设置有降温介质通道2，熔料机体1上设置有降温介质通道2进出连接口2.1。

使用时，热熔料11经送料机构9送入熔料机体1内的打印热熔料腔4，热熔料11热熔后经打印机喷嘴10流出堆积成冷却后一次形成免加工的被成型物体。

3D打印机在打印过程中，通过温度检测装置获得的实时温度，控制向降温介质通道2内注入降温介质（如：水、冷却液、冷空气等）打印热熔料腔4的急速将至所需温度，通过控制打印热熔料腔4达到控制打印过程中原料流出速度、流出量的目的。

参看附图1，本发明实施例1中， 所述的加热器3与降温介质通道2沿打印热熔料腔4的轴线方向呈上下间隔的相同螺旋线设置。螺旋线设置的降温介质通道2大大提高降温介质对打印热熔料腔4的降温速度。

参看附图1，本发明实施例1中，所述的降温介质通道2的进出连接口2.1一个经冷却泵5与水箱6连同，另一个进出连接口2.1与水箱6连通。

冷却泵5根据打印热熔料腔4的实时温度和设计的控制温度，冷却泵5定量向降温介质通道2注入冷却水或冷却液。达到控制打印过程中原料流出速度、流出量的目的。

参看附图2，本发明实施例2中，加热器3为加热板或加热棒的实施例示意图。

参看附图3，本发明实施例3中，所述的降温介质通道2的进出连接口2.1一个与气泵7连接，另一个进出连接口2.1与大气连通。气泵7根据打印热熔料腔4的实时温度和设计的控制温度，气泵7定量向降温介质通道2注入冷空气，达到控制打印过程中原料流出速度、流出量的目的。

参看附图4，本发明实施例4中，所述的机体1上设置有打印热熔料腔4压力传感器8。通过压力传感器8实时显示的打印热熔料腔4的压力，控制打印热熔料腔4的温度，达到控制打印过程中原料流出速度、流出量的目的。

参看附图4，本发明实施例4中，所述打印机喷嘴10上设置有打印热熔料11温度传感器12。温度传感器12准确获得热熔料11的实时温度，控制印热熔料腔4的温度，达到控制打印过程中原料流出速度、流出量的目的。