本实用新型涉及新型装备制造领域，具体地，涉及一种高温3D打印机用打印头。
背景技术：
增材制造技术(也称“3D打印”)是基于计算机三维CAD模型，采用逐层堆积的方式直接制造三维物理实体的方法。增材制造技术可以在一台设备上快速精密地制造出任意复杂形状和结构的零部件，从而实现“自由制造”。与传统加工技术相比，增材制造可降低加工成本20％-40％以上，缩短产品研发周期约80％。近20年来，增材制造技术得到了快速发展，形成了多种成型技术和装备。这些技术面向航空航天、武器装备、汽车、模具以及生物医疗等高端制造领域，直接制造三维复杂结构，解决传统制造工艺难以甚至无法加工的制造难题。增材制造作为一项前瞻性、战略性技术，其工程应用性很强，领域跨度大，对未来制造业，尤其是高端制造的发展十分重要。其中熔融沉积快速原型制造(FDM)是一种将各种热熔性的丝状/粉体材料加热熔化挤出成型技术，它具有设备简单、工艺干净、运行成本低且不产生垃圾，可以快速构建中空零件等优点。相比于针对军工的选择性激光融化设备(SLM)，FDM打印机价格低廉，易于推广并尽快应用于工艺品、模具、汽车零部件直接制造等民用工业。
但现有的FDM成型设备受固件及控制组件的限制，导致目前可用于FDM打印的主要是ABS和PLA两种材料。且在高温FDM打印过程中，容易出现断丝或者堵喷头等现象，致使打印无法正常进行。随着技术的的进步及3d打印技术应用领域的拓展，尼龙、PEEK和聚酰亚胺等高强度耐高温的高性能工程塑料的打印必然是一种趋势。因此，一种能满足绝大部分高强度耐高温的高性能工程塑料及低温金属材料的打印设备的研发迫在眉睫。
综上所述，本领域尚缺乏适合高强度、耐高温的高性能工程塑料及低温金属材料的打印设备。
技术实现要素：
本实用新型是提供一种高温3D打印机用打印头，与现有打印头相比，本实用新型所设计的打印头具有使用温度高(最高可达500℃)、不容易堵喷头、安装维修方便等优点，能满足绝大部分高强度耐高温的高性能工程塑料及低温金属材料的打印。
本实用新型的第一方面，提供了一种高温3D打印机用打印头，所述打印头包括：
锁紧螺母(1)，所述的锁紧螺母具有一内腔，且所述内腔具有第一螺纹结构；
金属喉管(5)，所述金属喉管的外壁具有一第二螺纹结构，从而螺纹连接于所述的锁紧螺母下方，且所述的金属喉管具有一延伸部，所述的延伸部伸出所述锁紧螺母的内腔；
散热翅片(6)，所述的散热翅片位于所述的金属喉管延伸部外侧；
喷嘴(10)，所述的喷嘴位于所述的金属喉管下方，并与所述的金属喉管连接；
储热装置(7)，所述的储热装置位于所述的散热翅片下方，且与金属喉管延伸部以及喷嘴的上部接触；
聚四氟乙烯管(3)，所述的聚四氟乙烯管位于所述的锁紧螺母内腔中，且位于所述的金属喉管内；
导料管(4)，所述的导料管位于所述的聚四氟乙烯管内，且可以在所述的聚四氟乙烯管、锁紧螺母、金属喉管内上下移动；
弹簧片(2)，所述的弹簧片位于所述的锁紧螺母内腔和金属喉管构成的空腔内部，且连接所述的锁紧螺母和所述的聚四氟乙烯管。
在另一优选例中，所述储热装置包括储热块，且所述的储热块上设置有加热装置(8)。
在另一优选例中，所述的加热装置为加热棒。
在另一优选例中，所述的储热块为一环状结构。
在另一优选例中，所述储热块上还设置有温度传感装置(9)。
在另一优选例中，所述的温度传感装置为温度探头。
在另一优选例中，所述锁紧螺母顶部有一螺母孔，且所述导料管可以穿出所述螺母孔。
在另一优选例中，所述聚四氟乙烯层为包裹所述导料管的管装结构。
在另一优选例中，所述的导料管与所述的聚四氟乙烯管贴合。
在另一优选例中，所述弹簧片上部固定在锁紧螺母的顶部。
在另一优选例中，所述的弹簧片具有一压紧状态和一还原状态；且在所述的压紧状态下，所述的弹簧片下压并使所述的导料管移动至喷嘴处。
在另一优选例中，所述散热翅片位于所述锁紧螺母和储热装置之间的喉管外壁上，所述散热翅片外部有多个扇叶状的散热片，且所述散热翅片不接触所述锁紧螺母和储热装置。
在另一优选例中，所述导料管为石英管。
在另一优选例中，所述石英管为管状结构。
本实用新型的第二方面，提供了一种3D打印方法，所述方法包括：提供本实用新型第一方面所述的打印头，并连接于打印机本体；
旋紧锁紧螺母，使所述的锁紧螺母位于第一位置，从而压紧固定所述的导料管，使打印材料进入所述的导料管中；
启动所述的储热装置，从而对所述的打印材料进行加热或保温；
启动所述的喷嘴，使所述的打印材料从所述的喷嘴中流出，从而进行打印。
应理解，在本实用新型范围内，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1为本实用新型高温3D打印机用打印头结构示意图；
其中，1是锁紧螺母，2是弹簧片，3是聚四氟乙烯管，4是石英管，5是金属喉管，6是散热翅片，7是储热装置，8是加热装置，9是温度传感装置，10是喷嘴。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究，发现现有的FDM成型设备受固件及控制组件的限制，基板温度最高只能达到120℃，挤出头温度最高达280℃。高温FDM打印过程中，由于打印头温度逐步向上传导，会发生打印一段事件后打印耗材软化距离增加，造成步进电机力传导效率下降，输送阻力增加，容易出现断丝或者堵喷头等现象，致使打印无法正常进行。这些限制导致目前可用于FDM打印的主要是ABS和PLA两种材料。本实用新型所述的3D打印头，采用石英玻璃管作为耗材导料管，使得打印头使用温度高(最高可达500℃)、不容易堵喷头、安装维修等较为方便，能满足绝大部分高强度耐高温的高性能工程塑料及低温金属材料的打印，从而完成了本实用新型。
本实用新型的主要优点包括：
本实用新型所述的一种高温3D打印机用打印头，采用石英玻璃管作为耗材导料管，不容易堵喷头、安装维修等较为方便，能满足绝大部分高强度耐高温的高性能工程塑料及低温金属材料的打印的优点：
石英玻璃管内壁较光滑，与一般塑料材料的浸润性较差，输运过程中与打印材料的摩擦阻力较小，可提高步进电机力传导效率；石英玻璃管热导率低，抗冷热冲击性能好，容易形成较大的温度梯度，可以使耗材熔化区和非熔化区界限分明。可以减小软化区的长度，降低打印材料的输送阻力，可进一步提高步进电机力传导效率；石英玻璃热膨胀系数较小，具有使用温度高，最高可达500℃，不会出现因为高温导致导料管收缩变形导致输送阻力变大甚至堵住喷头的情况。
以下结合附图，进一步说明本实用新型。需理解，以下的描述仅为本实用新型的最优选实施方式，而不应当被认为是对于本实用新型保护范围的限制。在充分理解本实用新型的基础上，本领域技术人员可以对本实用新型的技术方案作出非本质的改动，这样的改动应当被视为包括于本实用新型的保护范围之中的。
如附图1所示，本实用新型提供了一种高温3D打印机用打印头，所述打印头包括：锁紧螺母1，金属喉管5，散热翅片6，喷嘴10，储热装置7，聚四氟乙烯管3，导料管4，弹簧片2。
锁紧螺母1和金属喉管5均为中空结构，在锁紧螺母的内部空腔的下部和金属喉管外壁的上部均有螺纹结构，从而使锁紧螺母1和金属喉管5可以通过互相咬合的螺纹相连接，且锁紧螺母1可以通过旋转上下移动。金属喉管5具有一延伸部，所述的延伸部伸出锁紧螺母的内腔，这样锁紧螺母1和金属喉管5共同形成了一个空腔，在空腔内部依次有弹簧片2、聚四氟乙烯管3和导料管4，弹簧片连接所述的锁紧螺母1和所述的聚四氟乙烯管3。导料管4位于所述的聚四氟乙烯管内，且可以在所述的聚四氟乙烯管、锁紧螺母、金属喉管内上下移动。锁紧螺母1顶部有一螺母孔，导料管穿过螺母孔与外界相连，通过旋转锁紧螺母1可以压紧固定导料管。
从金属喉管延伸部从上至下依次设有散热翅片6，储热装置7和喷嘴10。散热翅片6位于所述的金属喉管延伸部外侧，散热翅片外部有多个扇叶状的散热片，且所述散热翅片不接触所述锁紧螺母1和储热装置7。储热装置7位于所述的散热翅片下方，且与金属喉管延伸部以及喷嘴10的上部接触，在储热装置7上设置有储热块、加热装置8和温度传感装置9。优选地，加热装置8为加热棒，温度传感装置9为温度探头。通过储热装置7可以加热或保温金属喉管及喉管内部的打印材料，温度传感装置起到控温的作用。喷嘴10位于所述的金属喉管下方，并与所述的金属喉管连接。打印材料从导料管流出后，最后经喷嘴流出，进行打印。
在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。