一种带有冷却装置的3D打印机耗材喷头的制作方法

本发明涉及打印机领域，具体涉及一种带有冷却装置的3d打印机耗材喷头。

背景技术：

3d打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

有些3d打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。

还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术，以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。

有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒，当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。

但是，上述所使用的的耗材均需要热处理，形成熔融态的耗材，其冷却较慢，极易发生在冷却过程中的变形。

技术实现要素：

基于解决上述问题，本发明提供了一种带有冷却装置的3d打印机耗材喷头，包括：

导管，从内而外依次包括用于导入所使用的耗材的第一管路、用于加热所述耗材的第二管路以及用于导入冷却气体的第三管路，所述导管底部具有封闭所述导管的隔板，所述隔板上具有一个第一连接口和多个第二连接口；

一个喷嘴，用于输出所述耗材，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述喷嘴通过所述连接口连接于所述第一管路；

一个或多个气体输出管，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述一个或多个气体输出管通过所述多个第二连接口连接于所述第三管路。

根据本发明的实施例，所述冷却气体可以是氮气、氩气或空气。

根据本发明的实施例，所述喷嘴的管体的直径小于所述第一管路的直径。

根据本发明的实施例，所述一个或多个气体输出管为多个时，所述多个气体输出管在以第一连接口的中心为圆心的圆弧上均匀分布。

根据本发明的实施例，所述一个或多个气体输出管为一个时，所述一个气体输出管为圆弧形状的管或扇形形状的管。

根据本发明的实施例，所述第二连接口的口径小于所述一个或多个气体输出管的管径。

根据本发明，还提供了一种3d打印机耗材喷头的使用方法，其利用上述的带有冷却装置的3d打印机耗材喷头，包括以下步骤：当正常打印使用耗材时，由喷嘴喷出耗材进行打印作业，此时的耗材温度较高，然后利用气体输出管的冷却气体，对喷出的高温耗材进行冷却。

本发明的优点如下：

（1）第三管路可以隔离第二管路的热量，防止热量向其他打印机部件进行传递，防止损害其他部件；

（2）冷却装置可以迅速冷却高温耗材，能够利用连接口的口径控制风速，防止变形。

附图说明

图1为本发明的带有冷却装置的3d打印机耗材喷头的剖视图；

图2为本发明的另一气体输出管的俯视图；

图3为本发明的又一气体输出管的俯视图。

具体实施方式

参见图1，本发明的带有冷却装置的3d打印机耗材喷头100，包括：

导管，从内而外依次包括用于导入所使用的耗材的第一管路1、用于加热所述耗材的第二管路2以及用于导入冷却气体的第三管路3，所述导管底部具有封闭所述导管的隔板，所述隔板上具有一个第一连接口7和多个第二连接口6；

一个喷嘴4，用于输出所述耗材，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述喷嘴4通过所述第一连接口7连通于所述第一管路1；

多个气体输出管5，用于输出所述冷却气体，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述多个气体输出管5通过所述多个第二连接口6连通于所述第三管路3。所述冷却气体可以是氮气、氩气或空气。

所述喷嘴4的管体的直径小于所述第一管路1的直径。所述第二连接口6的口径小于所述多个气体输出管5的管径，这样可以缓冲来自冷却气体的冲击，避免造成扭曲。

此外，所述多个气体输出管5在以第一连接口7的中心为圆心的圆弧上均匀分布，即参见图1，每个气体输出管5到喷嘴4的距离都是d（或者到喷嘴4的中心距离相同），且在一圆弧上均匀分布。

参见图2和3，所述气体输出管5还可以是一个，其形状为圆弧形状的管或扇形形状的管。

根据本发明，还提供了一种3d打印机耗材喷头的使用方法，其利用上述的带有冷却装置的3d打印机耗材喷头，包括以下步骤：当正常打印使用耗材时，由喷嘴喷出耗材进行打印作业，此时的耗材温度较高，然后利用气体输出管的冷却气体，对喷出的高温耗材进行冷却。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种带有冷却装置的3D打印机耗材喷头，包括：导管，从内而外依次包括用于导入所使用的耗材的第一管路、用于加热所述耗材的第二管路以及用于导入冷却气体的第三管路，所述导管底部具有封闭所述导管的隔板，所述隔板上具有一个第一连接口和多个第二连接口；一个喷嘴，用于输出所述耗材，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述喷嘴通过所述连接口连接于所述第一管路；一个或多个气体输出管，位于所述隔板下方并且具有圆柱形的管体，所述一个或多个气体输出管通过所述多个第二连接口连接于所述第三管路。

技术研发人员：赵立庄
受保护的技术使用者：南通壹选工业设计有限公司
技术研发日：2017.07.26
技术公布日：2017.10.20