打印头组件及3d打印机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种打印头组件及3D打印机。
【背景技术】
[0002] 当前，3D打印技术发展迅速，但在原材料的适应性方面还有很大进度空间。比如现 有的FDM(Fused deposition modeling，S卩恪融挤出成型，下同）技术，其原材料料主要以 ABS和PLA丝为主，对于PPJE等类型原料的丝以及加入其他物质加以改性的料，比如加入 木纤维改性过的料丝等）由于其收缩比较大，而且冷却速度较快，则无法达到好的打印效 果，甚至无法打印。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型目的是提供一种打印头组件，其能对PP、PE等原料，以及改性料的打 印具有较好的3D打印效果。
[0004] 本实用新型还提供了一种包括上述打印头组件的3D打印机。
[0005] 本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种打印头组件，包括打印头本体 和加热装置；
[0006] 所述加热装置设置于所述打印头本体的热头上，用于对前一道次打印成型的基材 进行加热。
[0007] 可选的，所述加热装置包括多个激光器，所述多个激光器固定于所述打印头本体 的热头上，且沿所述打印头本体的热头的周向均匀分布。
[0008] 可选的，所述加热装置包括送风管、出风管和加热器，所述送风管与所述出风管的 一端连通，所述出风管环绕所述打印头本体的热头设置，所述出风管的另一端封闭，所述出 风管的底表面上开设有多个用于喷出热风的孔；所述加热器设置于所述送风管内。
[0009] 可选的，所述加热装置包括送风管、出风管、加热器和喷头，所述送风管与所述出 风管的一端连通，所述出风管环绕所述打印头本体的热头设置，所述出风管的另一端封闭， 所述喷头设置于所述出风管的底面上，且与所述出风管连通；所述加热器设置于所述送风 管内，所述喷头为多个，所述多个喷头沿所述出风管均匀分布。
[0010] 可选的，所述打印头组件还包括风量控制系统，所述风量控制系统包括处理器、温 度传感器、鼓风机、温度控制器、电机控制器和气体流速传感器；
[0011] 所述温度传感器设置于送风管的管壁上，用于检测所述加热器的温度；
[0012] 所述气体流速传感器设置于所述送风管内，用于检测所述送风管内的气体的流 速；
[0013] 所述鼓风机的出风口与所述送风管的进风口连通；
[0014] 所述温度传感器、气体流速传感器、温度控制器和电机控制器信号连接于所述处 理器；所述温度控制器与所述加热器电路连接，所述电机控制器与所述鼓风机的电机电路 连接。
[0015] 本实用新型解决第二个技术问题采用如下技术方案：一种3D打印机，包括如上述 的打印头组件。
[0016] 本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的打印头组件，通过固定于所述打印 头本体的热头上的加热装置实现将打印头本体下方已打印的模型最上一层，即前一道次打 印成型的基材进行加热，并将所述基材加热至表面微融状态，使得随后打印出来的物料，更 好地与基材融合，从而有效解决3D打印过程中的收缩比较大的塑料类材料（及其他类似材 料）3D打印翘边的问题，也可以解决冷却速度较快的原材料打印问题，可以显著改善3D打 印成型的质量，使得PP、PE等类型原料的丝以及加入其他物质加以改性的料得以成型，且 成型质量较好；本实用新型的打印头组件也可以应用于类似材料的3D打印。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的打印头组件的结构示意图；
[0018] 图2为本实用新型的打印头组件的另一角度的结构示意图；
[0019] 图3为本实用新型的风量控制系统的结构示意图；
[0020] 图中标记示意为：1_打印头本体；2-加热装置；3-送风管；4-出风管；5-加热器； 6_喷头；7-鼓风机；8-隔温层；9-处理器；10-温度传感器；11-温度控制器；12-电机控制 器；13-气体流速传感器。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0022] 实施例1
[0023] 参考图1，本实施例提供了一种打印头组件，其包括打印头本体1和加热装置2,所 述加热装置2设置于所述打印头本体1的热头上，用于对前一道次打印成型的基材进行加 热。
[0024] 本实施例的打印头组件，通过固定于所述打印头本体1的热头上的加热装置2实 现将打印头本体下方已打印的模型最上一层，即前一道次打印成型的基材进行加热，并将 所述基材加热至表面微融状态，使得随后打印出来的物料，更好地与基材融合，从而有效解 决3D打印过程中的收缩比较大的塑料类材料（及其他类似材料）3D打印翘边的问题，也可 以解决冷却速度较快的原材料打印问题，可以显著改善3D打印成型的质量，使得PP、PE等 类型原料的丝以及加入其他物质加以改性的料得以成型，且成型质量较好；本实用新型的 打印头组件也可以应用于类似材料的3D打印。
[0025] 所述加热装置包括多个激光器，所述多个激光器固定于所述打印头本体的热头 上，且沿所述打印头本体的热头的周向均匀分布，以通过激光加热所述基材，并将所述基材 的表面加热至微融状态。
[0026] 所述加热装置还可以以下结构，此时所述加热装置包括送风管3、出风管4、加热 器5和喷头6,所述送风管3与所述出风管4的一端连通，所述出风管4环绕所述打印头本 体1的热头设置，所述出风管4的另一端封闭，所述喷头6设置于所述出风管4的底面上， 且与所述出风管4连通；所述加热器5设置于所述送风管3内；更进一步，所述加热器5可 以为电加热丝，此时电加热丝加热所述送风管3内的空气，并将其加热到一定温度，所述通 过鼓风机7将所述送风管3内的空气输送至所述出风管4,并通过喷头6喷出，此时热风可 以加热所述基材，并可以将基材的表面加热至发粘，并使得热头流出的材料快速融合至所 述基材；当然所述加热装置也可以不包括喷头，此时，所述出风管4的底表面开设有多个用 于喷出热风的孔即可，更进一步，所述孔沿所述出风管均匀分布。
[0027] 本实施例中，可选的，所述送风管3和所述打印头本体1的热头之间隔温层8,所述 隔温层8的厚度为0. 2至3_，所述隔温层8可以为玻璃纤维、硅酸铝等材料制备；所述打 印头本体1呈台阶状，所述送风管3的底面距离所述打印头本体1的热头的出料口的距离 为0. 2至2mm，所述送风管3的上表面距离所述台阶面的高度为0. 2至I. 5mm。
[0028] 为实现对所述加热器的输入功率的控制，以及对所述送风管内的空气流速的控 制，本实施例中，还包括风量控制系统，所述风量控制系统包括处理器9、温度传感器10、鼓 风机7、温度控制器11、电机控制器12和气体流速传感器13 ;所述温度传感器10设置于送 风管3的管壁上，用于检测所述加热器5的温度，所述气体流速传感器13设置于所述送风 管3内，用于检测所述送风管3内的气体的流速，所述鼓风机7的出风口与所述送风管3的 进风口连通，所述