一种掺丝3D打印机头的制作方法

本发明属于3d打印领域，涉及3d打印机头，具体涉及一种掺丝3d打印机头。

背景技术：

增材制造(additivemanufacturing，am)技术是一种由cad模型直接驱动，将材料逐层或逐点堆积出实体零件的技术总称，它是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”；它也是近年来得到广泛关注的一项新兴的先进制造技术，被认为是制造技术领域的又一次重大突破。增材制造技术在航空类相关产品的研制、生产和使用维护方面，具有巨大的实用价值和广阔的应用前景。

增材制造的理念区别于传统的“去除型”制造，与传统材料去除——切削加工技术相比，是一种“自下而上、分层制造、逐层叠加”的加法制造思想，俗称“3d打印”技术。

3d打印机头是“3d打印”技术中的重要机械设备，针式打印机头更是3d打印机头中的一个重要类别。随着科技的进步，光敏打印机、针式打印机、喷墨打印机、激光打印机不断推陈出新，但对于航空、通信、医院、银行、邮局、彩票、保险、餐饮等行业用户来说，针式打印机是他们的必备产品之一，因为只有通过针式打印机才能快速的完成各项单据的复写，为用户提供高效的服务，而且还能为这些窗口行业用户存底。另外还有一些电商、快递公司，为了提高工作效率，使用针式打印机来取代以往的手写工作，大大提高了工作效率。

现有技术公开了一种针式打印机头，包括铝壳、拍板和盖板，其特征在于在拍板的下面装一个磁轭组件；磁轭腔内两侧均匀的设有八个导柱体；在导柱体上缠有线圈组件；磁轭组件的下面装有凸部组件，长针穿过副导片f、副导片e组件、副导片d、副导片a和针导片；短针穿过副导片c、副导片b组件、副导片a和针导片。本装置打印速度快，字迹清晰噪音低，不断针，打印头使用寿命长，大大提高了打印机的质量。

但是现有的的针式打印机头主要用于打字是通过打印头中的打印针击打复写纸，从而形成字体，在使用中，用户可以根据需求来选择多联纸张，一般常用的多联纸有2联、3联、4联纸，其中也有使用6联的打印机纸。多联纸一次性打印完成只有针式打印机能够快速完成。现有技术中还么有能够用于修补缺口、远距离移动打印的3d打印机头。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种掺丝3d打印机头，解决现有的打印机头无法在打印的同时对出料进行增强增韧改善的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种掺丝3d打印机头，包括料筒和出料针头，料筒靠近出料针头的端部设置有掺丝区，掺丝区的侧壁上开设有掺丝孔，使得加强丝能够从掺丝孔径向引入并从出料针头的出料口轴向引出。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的料筒内安装有输料单螺杆，所述的料筒外设置有加热层。

所述的加热层包括多个独立加热的加热区。

所述的掺丝区内通过镂空的支架安装有中心导向环，加强丝从中心导向环中穿过使得加强丝能够从出料针头中心引出。

所述的中心导向环下方固定设置有毛刺生成筒，所述的毛刺生成筒的内壁上设置有刮毛凸起，加强丝从毛刺生成筒内穿过被刮毛凸起刮伤形成毛刺。

所述的出料针头内壁中嵌有光固化激光头，光固化激光头的端面与出料针头的出料口端面平齐。

所述的掺丝孔上设置有密封圈。

所述的掺丝孔为一个以上。

所述的掺丝区的外壁上固定设置有用于夹紧加强丝的对辊。

所述的出料针头与掺丝区之间为可拆卸式装配。

所述的出料针头的出料口内壁为圆滑过渡且向外扩张的喇叭状。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的机头能够在3d打印过程中将加强丝参入3d打印物料中，能够对产品进行增强、增韧。也能够加快出料针头速度，并且能保证在快速出料过程中料条不会断裂，从而避免对产品的质量的影响。掺丝3d打印机头还能够用于对破损的缺口进行修补，特别适用于大缺口的修补，在修补初期，料条不会断裂。

本发明的出料针头端部集成了光固化激光头，使得物料从出料口出来后能够迅速固化。

本发明的机头内设置有中心定位环和毛刺生成筒，使得加强丝表面产生毛刺，增加与物料的粘附性，并且能够使得加强丝位于物料正中心。

附图说明

图1是本发明的内部整体结构示意图。

图2是中心导向环的俯视结构示意图。

图3是毛刺生成筒的内部结构示意图。

图4是物料包覆加强丝的出料状态示意图。

图中各个标号的含义为：1-料筒，2-出料针头，3-掺丝区，4-掺丝孔，5-加强丝，6-出料口，7-支架，8-中心导向环，9-毛刺生成筒，10-刮毛凸起，11-光固化激光头，12-密封圈，13-对辊，14-输料单螺杆，15-加热层，16-加热区。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例：

遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本实施例给出一种掺丝3d打印机头，包括料筒1和出料针头2，料筒1靠近出料针头2的端部设置有掺丝区3，掺丝区3的侧壁上开设有掺丝孔4，使得加强丝5能够从掺丝孔4径向引入并从出料针头2的出料口6轴向引出。

具体的，料筒1内安装有输料单螺杆14，所述的料筒1外设置有加热层15。加热层15包括多个独立加热的加热区16。通过输料单螺杆14的挤压混合和加热层15的加热可以使得物料熔化，以液态方式进入掺丝区3对加强丝5进行包覆。这种输料方式为热打印，采用加热能够熔化，通过紫外光照射能够迅速固化的3d打印物料，例如3m公司生产的z350纳米光固化树脂、常用的3d打印光固化树脂组合物。

作为本实施例的一种进一步优化，掺丝区3内通过镂空的支架7安装有中心导向环8，加强丝5从中心导向环8中穿过使得加强丝5能够从出料针头2中心引出。中心导向环8的中心导向作用能够使得加强丝5在出料针头2中位于中心位置，使得加强丝5包覆的的物料厚度保持均匀。

更进一步地，中心导向环8下方固定设置有毛刺生成筒9，所述的毛刺生成筒9的内壁上设置有刮毛凸起10，加强丝5从毛刺生成筒9内穿过被刮毛凸起10刮伤形成毛刺。物料能够更容易包覆在带有毛刺的加强丝5上。

作为本实施例的一种进一步优化，出料针头2内壁中嵌有光固化激光头11，光固化激光头11的端面与出料针头2的出料口6端面平齐。光固化激光头11能够使得刚出出料口6的物料迅速固化。

作为本实施例的一种进一步优化，掺丝孔4上设置有密封圈12。密封圈12能够防止物料从掺丝孔4外泄。

作为本实施例的一种进一步优化，掺丝孔4为一个以上。可以根据具体需要设置多个掺丝孔4，使得物料能够同时包覆多根加强丝5。

作为本实施例的一种进一步优化，掺丝区3的外壁上固定设置有用于夹紧加强丝5的对辊13。对辊13能够增加加强丝5的进丝稳定性。

作为本实施例的一种进一步优化，出料针头2与掺丝区3之间为可拆卸式装配。便于根据需要更换和清洗。

作为本实施例的一种进一步优化，出料针头2的出料口6内壁为圆滑过渡且向外扩张的喇叭状。喇叭状的开口能够降低加强丝5弯折对其上物料包覆均匀性的影响。

本发明在使用时，先启动加热层15对料筒1进行加热，各加热区16根据需要设定不同的温度，等温度达到设定温度后，从料筒1的进料口进料，物料在料筒1中被加热层15的热量和输料单螺杆14的剪切双重作用下充分混合熔化，从料筒1中被输送至掺丝区3。加强丝5通过对辊13从掺丝孔4中进入掺丝区3，在掺丝区3中经过中心导向环8导向定位，经过毛刺生成筒9使得加强丝5表面产生毛刺，然后在掺丝区3中物料与加强丝5相互附着，物料包裹在加强丝5周围，随着3d打印过程的进行，掺有加强丝5的物料从出料针头2的出料口6输出，在出料口6的端部通过光固化激光头11的照射，使得物料快速固化。