挤出组件及三维打印机的制作方法

文档序号:15657918发布日期:2018-10-13 00:09阅读:152来源:国知局

本实用新型属于三维打印技术领域,尤其涉及一种挤出组件及具有该挤出组件的三维打印机。



背景技术:

3D打印是时下新兴领域,其原理是将各种打印耗材逐层按照一定的3D路径叠加打印而成。

基于FDM(Fused Deposition Modeling)的三维打印机的一般都包括挤出组件,挤出组件包括导丝组件和喷嘴组件,一般具备多色打印的打印机包括两个驱动电机、两个导丝组件和一个喷嘴组件,两个驱动电机分别推动两种具有不同颜色的耗材,而两个导丝组件分别将这两种耗材引导至喷嘴组件,然后喷嘴组件将两个耗材融化并且混合后,形成新的颜色进行打印,对于颜色的调制,与导丝组件引导至喷嘴组件的两种耗材的相对占比息息相关,而现有中,由于耗材在导丝组件内滑动时所受到的摩擦力较大,难以控制耗材向喷嘴组件的移动量,因此,最终导致喷嘴组件内的两种耗材的占比难以控制,造成调色不准确的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种挤出组件及三维打印机,旨在解决现有技术中由于耗材在导丝组件内滑动时所受到的摩擦力较大,导致喷嘴组件内的两种耗材的占比难以控制,造成调色不准确的技术问题。

本实用新型是这样实现的,一种挤出组件,用于将耗材加热至熔融状态进而向外喷射,所述耗材包括具有第一颜色的第一耗材以及具有第二颜色的第二耗材,所述挤出组件包括喷嘴组件、具有供所述第一耗材穿过的第一通孔且一端与所述喷嘴组件连通并用于将所述第一耗材引导至所述喷嘴组件的第一导丝组件、具有供所述第二耗材通过的第二通孔并用于将所述第二耗材引导至所述喷嘴组件的第二导丝组件,所述喷嘴组件包括喷头以及与所述喷头连接且用于将所述第一耗材和所述第二耗材加热至熔融状态的发热棒,所述喷头的内部设有供熔融状态的所述第一耗材和熔融状态的所述第二耗材进入并混合进而将混合后的所述第一耗材和所述第二耗材喷射至外部的流道,所述第一导丝组件包括一端固定连接于所述喷嘴组件且具有所述第一通孔并供所述第一耗材穿过的第一尼龙管,所述第二导丝组件包括一端固定连接于所述喷嘴组件且具有所述第二通孔并供所述第二耗材穿过的第二尼龙管,所述第一尼龙管和所述第二尼龙管均与所述流道相连通以分别将所述第一耗材和所述第二耗材引导至所述流道。

进一步地,所述第一导丝组件还包括固定设置于所述第一尼龙管外的第一散热片。

进一步地,所述第一导丝组件还包括环套于所述第一尼龙管外且一端与所述喷嘴组件固定连接的第一硬质钢管,所述第一散热片环套并且固定设置于所述第一硬质钢管外。

进一步地,所述第二导丝组件还包括固定设置于所述第二尼龙管外的第二散热片。

进一步地,所述第二导丝组件还包括环套于所述第二尼龙管外且一端与所述喷嘴组件固定连接的第二硬质钢管,所述第二散热片环套并且固定设置于所述第二硬质钢管外。

进一步地,所述流道包括与所述第一导丝组件连通且供熔融状态的所述第一耗材流入的第一流道入孔、与所述第二导丝组件连通且供熔融状态的所述第二耗材流入的第二流道入孔以及与所述第一流道入孔和所述第二流道入孔均连通且将熔融状态的所述第一耗材和熔融状态的所述第二耗材混合并喷射至外部的流道出孔,所述第一流道入孔呈台阶状且由所述第一导丝组件至所述流道出孔直径逐级减小,所述第二流道入孔呈台阶状且由所述第二导丝组件至所述流道出孔直径逐级减小,第一流道入孔的最小直径与所述第二流道入孔的最小直径相等,所述流道出孔的直径等于所述第一流道入孔和所述第二流道入孔的最小直径。

进一步地,所述喷头的底部呈锥形且直径自下而上逐渐增大,所述流道出孔的开口位于锥形的顶点。

进一步地,所述喷头内还设有底面与所述第一流道入孔相通且供所述第一导丝组件插入的第一限位孔,所述第一限位孔的内侧壁与所述第一导丝组件的外侧壁相贴。

进一步地,所述喷头内还设有底面与所述第二流道入孔相通且供所述第二导丝组件插入的第二限位孔,所述第二限位孔的内侧壁与所述第二导丝组件的外侧壁相贴。

进一步地,所述第一限位孔的中心轴线和所述第二限位孔的中心轴线的夹角为60°。

进一步地,所述喷头的顶部设有沿上下方向延伸设置的第一插接孔,所述发热棒插接固定于所述第一插接孔内。

进一步地,所述喷头的侧壁设有与所述第一插接孔相连通的第一螺钉孔,所述喷嘴组件还包括旋合于所述第一螺钉孔内且抵持于所述发热棒的第一螺钉。

进一步地,所述喷嘴组件还包括固定设置于所述喷头且用于检测温度的热敏电阻。

进一步地,所述喷头的顶部设有沿上下方向延伸设置的第二插接孔,所述热敏电阻插接固定于所述第二插接孔内,所述喷头的侧壁设有与所述第二插接孔相连通的第二螺钉孔,所述喷嘴组件还包括旋合于所述第二螺钉孔内且抵持于所述热敏电阻的第二螺钉。

本实用新型还提供了一种三维打印机,包括上述挤出组件。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是:本实用新型提供的挤出组件通过在第一导丝组件和第二导丝组件内设置尼龙管来引导耗材移动,具体地,采用第一尼龙管引导第一耗材移动,采用第二尼龙管引导第二耗材移动,尼龙管的摩擦系数较低,这样可以降低耗材移动时的摩擦阻力,可以精准的控制两种耗材向前的移动量,从而可以精准的搭配出特定颜色的熔融材料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的挤出组件的立体图;

图2是本实用新型实施例提供的挤出组件的剖视图;

图3是本实用新型实施例提供的喷嘴组件的立体图;

图4是本实用新型实施例提供的喷嘴组件的剖视图;

图5是本实用新型实施例提供的喷嘴组件的分解图;

图6是本实用新型实施例提供的喷嘴组件的剖视图;

图7是本实用新型实施例提供的喷头的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。

请参见图1至图7,本实用新型实施例提供的挤出组件200用于将耗材加热至熔融状态进而向外喷射,所述耗材包括具有第一颜色的第一耗材以及具有第二颜色的第二耗材,所述挤出组件200包括喷嘴组件300、具有供所述第一耗材穿过的第一通孔214且一端与所述喷嘴组件300连通并用于将所述第一耗材引导至所述喷嘴组件300的第一导丝组件210、具有供所述第二耗材通过的第二通孔224并用于将所述第二耗材引导至所述喷嘴组件300的第二导丝组件220,所述喷嘴组件300包括喷头310以及与所述喷头310连接且用于将所述第一耗材和所述第二耗材加热至熔融状态的发热棒330,所述喷头310的内部设有供熔融状态的所述第一耗材和熔融状态的所述第二耗材进入并混合进而将混合后的所述第一耗材和所述第二耗材喷射至外部的流道313,所述第一导丝组件210包括一端固定连接于所述喷嘴组件300且具有所述第一通孔214并供所述第一耗材穿过的第一尼龙管211,所述第二导丝组件220包括一端固定连接于所述喷嘴组件300且具有所述第二通孔224并供所述第二耗材穿过的第二尼龙管221,所述第一尼龙管211和所述第二尼龙管221均与所述流道313相连通以分别将所述第一耗材和所述第二耗材引导至所述流道313。

请参见图1至图7,本实用新型提供的挤出组件200通过在第一导丝组件210和第二导丝组件220内设置尼龙管来引导耗材移动,具体地,采用第一尼龙管211引导第一耗材移动,采用第二尼龙管221引导第二耗材移动,尼龙管的摩擦系数较低,这样可以降低耗材移动时的摩擦阻力,可以精准的控制两种耗材向前的移动量,从而可以精准的搭配出特定颜色的熔融材料。

请参见图2,进一步地,所述第一导丝组件210还包括固定设置于所述第一尼龙管211外的第一散热片212。通过在第一尼龙管211外设置第一散热片212可以降低第一尼龙管211的温度,防止第一耗材在第一尼龙管211内提前融化而导致第一耗材无法向前推进。

请参见图2,进一步地,所述第一导丝组件210还包括环套于所述第一尼龙管211外且一端与所述喷嘴组件300固定连接的第一硬质钢管213,所述第一散热片212环套并且固定设置于所述第一硬质钢管213外。采用第一硬质钢管213环套固定于第一尼龙管211外,可以对第一尼龙管211起到一个保护作用,防止第一尼龙管211发生弯曲变形,导致第一耗材移动受阻。

请参见图2,进一步地,所述第二导丝组件220还包括固定设置于所述第二尼龙管221外的第二散热片222。通过在第二尼龙管221外设置第二散热片222可以降低第二尼龙管221的温度,防止第二耗材在第二尼龙管221内提前融化而导致第二耗材无法向前推进。

请参见图2,进一步地,所述第二导丝组件220还包括环套于所述第二尼龙管221外且一端与所述喷嘴组件300固定连接的第二硬质钢管223,所述第二散热片222环套并且固定设置于所述第二硬质钢管223外。采用第二硬质钢管223环套固定于第二尼龙管221外,可以对第二尼龙管221起到一个保护作用,防止第二尼龙管221发生弯曲变形,导致第二耗材移动受阻。

请参见图3至图7,进一步地,所述流道313包括与所述第一导丝组件210连通且供熔融状态的所述第一耗材流入的第一流道入孔314、与所述第二导丝组件220连通且供熔融状态的所述第二耗材流入的第二流道入孔315以及与所述第一流道入孔314和所述第二流道入孔315均连通且将熔融状态的所述第一耗材和熔融状态的所述第二耗材混合并喷射至外部的流道出孔316,所述第一流道入孔314呈台阶状且由所述第一导丝组件210至所述流道出孔316直径逐级减小,所述第二流道入孔315呈台阶状且由所述第二导丝组件220至所述流道出孔316直径逐级减小,第一流道入孔314的最小直径与所述第二流道入孔315的最小直径相等,所述流道出孔316的直径等于所述第一流道入孔314和所述第二流道入孔315的最小直径。具体地,发热棒330发热,然后将第一耗材和第二耗材加热至熔融状态,熔融状态的第一耗材从第一流道入孔314向流道出孔316移动,熔融状态的第二耗材从第二流道入孔315向流道出孔316移动然后与第一耗材混和,最后喷嘴组件300将混和后的第一耗材和第二耗材从流道出孔316喷射出去进行打印,需要说明的是,在将产品的某一部位打印完成后需要立马停止,并且要避免喷嘴组件300内的残液继续流到产品上而影响产品的外观,因此,在打印的过程中,当产品的某一部位打印完毕后,需要做回抽动作,即,回拉耗材,将位于流道出孔316的熔融耗材抽回喷嘴组件300内部,防止熔融状态的耗材从流道出孔316流出,本实用新型实施例通过将第一流道入孔314和第二流道入孔315设置为台阶状,而远离流道出孔316的直径较大,并且流道出孔316的直径与两流道313入孔的最小直径相等,这样,在将耗材回抽较小段距离时,由于流道出孔316的直径较小,所以位于流道出孔316的熔融状态的耗材会向里移动较大距离,这样,就避免了位于流道出孔316的熔融状态的耗材由于向里移动的距离过小而意外流出流道出孔316,影响产品外观。

请参见图3至图7,进一步地,所述喷头310的底部呈锥形且直径自下而上逐渐增大,所述流道出孔316的开口位于锥形的顶点。此结构使得喷嘴组件300与产品的接触面积较小,即只有锥形的顶点与产品接触,这样可以避免产品上还处于熔融状态的材料粘接在喷嘴组件300上,而破坏产品的外观。

请参见图6,进一步地,所述喷头310内还设有底面与所述第一流道入孔314相通且供所述第一导丝组件210插入的第一限位孔311,所述第一限位孔311的内侧壁与所述第一导丝组件210的外侧壁相贴。通过设置第一限位孔311可以将第一导丝组件210和喷嘴组件300的安装位置进行限位,使得第一导丝组件210上的第一通孔214可以精准的与第一流道入孔314相对,避免由于对位不准,造成熔融状态的第一耗材泄漏。

请参见图6,进一步地,所述喷头310内还设有底面与所述第二流道入孔315相通且供所述第二导丝组件220插入的第二限位孔312,所述第二限位孔312的内侧壁与所述第二导丝组件220的外侧壁相贴。通过设置第二限位孔312可以将第二导丝组件220和喷嘴组件300的安装位置进行限位,使得第二导丝组件220上的第二通孔224可以精准的与第二流道入孔315相对,避免由于对位不准,造成熔融状态的第二耗材泄漏。

请参见图6,进一步地,所述第一限位孔311的中心轴线和所述第二限位孔312的中心轴线的夹角为60°。此角度设置使得挤出组件200在不干扰线路走线的情况下更加紧凑。

请参见图5,进一步地,所述喷头310的顶部设有沿上下方向延伸设置的第一插接孔319,所述发热棒330插接固定于所述第一插接孔319内。具体地,发热棒330发热,将热量首先传递至喷头310,然后喷头310对位于第一流道入孔314和第二流道入孔315的耗材的第一耗材和第二耗材进行加热至熔融状态,优选地,所述喷头310的材质为铜,通过喷头310对第一耗材和第二耗材进行加热,使得第一耗材和第二耗材受热均匀,混合后调色效果更好。

请参见图5,进一步地,所述喷头310的侧壁设有与所述第一插接孔319相连通的第一螺钉孔317,所述喷嘴组件300还包括旋合于所述第一螺钉孔317内且抵持于所述发热棒330的第一螺钉340。通过设置第一螺钉340将发热棒330抵持,可以保证发热棒330与喷头310有个良好的接触,有利于热量传递,同时避免发热棒330脱落,造成耗材无法融化,导致产品生产停滞。

请参见图5,进一步地,所述喷嘴组件300还包括固定设置于所述喷头310且用于检测温度的热敏电阻350。通过设置热敏电阻350来检测喷头310的温度,使得喷头310处于一个合适的温度,进而保证熔融状态的耗材具有一定的流动性,避免耗材由于流动性较低导致无法喷射或者由于流动性较高而导致喷射不受控。

请参见图5,进一步地,所述喷头310的顶部设有沿上下方向延伸设置的第二插接孔320,所述热敏电阻350插接固定于所述第二插接孔320内,所述喷头310的侧壁设有与所述第二插接孔320相连通的第二螺钉孔(未图示),所述喷嘴组件300还包括旋合于所述第二螺钉孔内且抵持于所述热敏电阻350的第二螺钉(未图示)。通过设置第二螺钉将热敏电阻350抵持,可以保证热敏电阻350与喷头310有个良好的接触,提高温度的检测精度,同时避免热敏电阻350脱落,造成无法检测温度的后果。

本实用新型还提供了一种三维打印机,该三维打印机包括上述挤出组件200,所述挤出组件200为上述挤出组件200。该挤出组件200与上述各实施例中的挤出组件200具有相同的结构特征,且所起作用相同,此处不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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