一种带区域精确加热功能的喷嘴的制作方法

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种带区域精确加热功能的喷嘴。

背景技术：

FDM是“Fused Deposition Modeling”的简写形式，意为熔融沉积成型。通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。现在3D打印制作出来的物品由于下层打印完毕后温度下降快而直接固化，在打印上一层时，已经固化的下层无法完全受热熔融，导致上层打印的薄层和下层之间不能融合为一体，出现层间融合不佳的现象，极端情况下出现层间剥离的现象，这些都会使打印的目标物体的抗拉强度降低。目前，这种情况主要通过加热打印底板或者加热打印型腔来改善，但是实际应用中，改善的效果不好，依旧会出现层间融合不佳的现象。也有人通过不同方向摆放和打印来改善这些现象，但不能适用于所有的目标打印物体。

技术实现要素：

鉴于目前3D打印技术中层间融合存在的上述不足，本实用新型提供一种带区域精确加热功能的喷嘴，能够使打印时上层与下层融合良好。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体和加热装置，所述喷嘴本体的上部设有机头连接处，下部设有喷孔和喷孔壁，所述机头连接处与打印机机头连接，所述加热装置套接在喷孔壁外侧且与喷孔壁固定连接，所述加热装置的下端与喷孔的下端平齐，通常情况下，喷孔壁都是圆锥体，越到喷孔越尖，喷孔壁越薄，热量损失越快，这样会使从喷孔中喷出的打印液体的温度下降而无法使打印好的下层完全融化。在喷孔处设置一个加热装置，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

优选的，所述加热装置包括壳体、加热体、温度传感器和传输接口，所述壳体中部区域设有贯穿壳体上下表面且与喷孔壁形状相匹配的传热孔洞，所述传热孔洞与喷孔壁套接，所述加热体和温度传感器设置在壳体的下表面内侧，所述传输接口设置在壳体上且设有内接口和外接口，所述内接口与加热体和温度传感器电连接，所述外接口与外部控制系统电连接，加热体用来加热，温度传感器用来检测加热体下表面的温度，防止温度过高，使下层过多融化影响打印效果，或者防止温度过低，不能起到使下层熔融的作用，壳体用来为加热体和温度传感器的安装提供支持，且用来把加热体产生的热量传输到壳体外侧的环境中，传输接口用来是加热体和温度传感器与外部的控制系统连接并传输数据，使操作人员可以预设加热温度，观察温度的状态等。

优选的，所述加热体设置为加热丝或者加热棒，价格便宜，效果好。

优选的，所述加热丝或者加热棒设置成环形，使喷孔周围的温度更加均匀。

优选的，所述壳体的材质为铜、铜合金、不锈钢、钛、钛合金中的一种，这些材料熔点高，导热性好，便于传输热量。

优选的，所述加热体和温度传感器交替设置，这样可以使温度传感器检测到的温度更加均匀。

优选的，所述加热装置与喷孔壁通过锚钉、铆钉、螺钉、压配或者榫卯结构固定连接，这些工艺简单，且稳固性好。

优选的，所述喷孔壁下部加厚设置，例如，将壁厚设置在0.5-5mm之间，保持喷孔的尺寸不变，使喷孔壁体积变大，能容纳更多热量，使喷孔处的热量损失变小，喷孔处的温度更加稳定。

优选的，所述喷孔壁设置为锥形、梯形、倒梯形、矩形、“⊥”形、圆头椎体或者不规则梯形中的一种，锥形是现有喷嘴常用的形状，梯形、倒梯形、矩形、“⊥”形、圆头椎体或者不规则梯形是喷孔壁加厚设置的优选情形。

本实用新型实施的优点：本实用新型提供了一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体和加热装置，所述喷嘴本体的上部设有机头连接处，下部设有喷孔和喷孔壁，所述机头连接处与打印机机头连接，所述加热装置套接在喷孔壁外侧且与喷孔壁固定连接，所述加热装置的下端与喷孔的下端平齐，通过上述技术方案，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的一种带区域精确加热功能的喷嘴的喷孔壁的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体1和加热装置2，所述喷嘴本体1的上部设有机头连接处11，下部设有喷孔12和喷孔壁13，所述机头连接处11与打印机机头连接，所述加热装置2套接在喷孔壁13外侧且与喷孔壁13固定连接，所述加热装置2的下端与喷孔12的下端平齐，通常情况下，喷孔壁13都是圆锥体，越到喷孔12越尖，喷孔壁13越薄，热量损失越快，这样会使从喷孔12中喷出的打印液体的温度下降而无法使打印好的下层完全融化。在喷孔12处设置一个加热装置2，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁13进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

如图1所示，所述加热装置2包括壳体21、加热体22、温度传感器23和传输接口24，所述壳体21中部区域设有贯穿壳体21上下表面且与喷孔壁13形状相匹配的传热孔洞，所述传热孔洞与喷孔壁13套接，所述加热体22和温度传感器23设置在壳体21的下表面内侧，所述传输接口24设置在壳体21上且设有内接口和外接口，所述内接口与加热体22和温度传感器23电连接，所述外接口与外部控制系统电连接，加热体22用来加热，温度传感器23用来检测加热体22下表面的温度，防止温度过高，使下层过多融化影响打印效果，或者防止温度过低，不能起到使下层熔融的作用，壳体21用来为加热体22和温度传感器23的安装提供支持，且用来把加热体22产生的热量传输到壳体21外侧的环境中，传输接口24用来是加热体22和温度传感器23与外部的控制系统连接并传输数据，使操作人员可以预设加热温度，观察温度的状态等。

在本实用新型的一些实施例中，所述加热体22设置为加热丝或者加热棒，价格便宜，效果好。

在本实用新型的一些实施例中，所述加热丝或者加热棒设置成环形，使喷孔12周围的温度更加均匀。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体21的材质为铜、铜合金、不锈钢、钛、钛合金中的一种，这些材料熔点高，导热性好，便于传输热量。

在本实用新型的一些实施例中，所述加热体22和温度传感器23交替设置，这样可以使温度传感器23检测到的温度更加均匀。

在本实用新型的一些实施例中，所述加热装置2与喷孔壁13通过锚钉、铆钉、螺钉、压配或者榫卯结构固定连接，这些工艺简单，且稳固性好。

在本实用新型的一些实施例中，所述喷孔壁13下部加厚设置，例如，将壁厚设置在0.5-5mm之间，如图2至图7所示，保持喷孔12的尺寸不变，使喷孔壁13体积变大，能容纳更多热量，使喷孔12处的热量损失变小，喷孔12处的温度更加稳定。

如图2至图7所示，在本实用新型的一些实施例中，所述喷孔壁13设置为锥形、梯形、倒梯形、矩形、“⊥”形、圆头椎体或者不规则梯形中的一种，锥形是现有喷嘴常用的形状，梯形、倒梯形、矩形、“⊥”形、圆头椎体或者不规则梯形是喷孔壁13加厚设置的优选情形。

本实用新型实施的优点：本实用新型提供了一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体和加热装置，所述喷嘴本体的上部设有机头连接处，下部设有喷孔和喷孔壁，所述机头连接处与打印机机头连接，所述加热装置套接在喷孔壁外侧且与喷孔壁固定连接，所述加热装置的下端与喷孔的下端平齐，通过上述技术方案，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。