带温度传感器的3D打印机头的制作方法

本发明属于3D打印领域，具体涉及3D彩色打印。

背景技术：

3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

在申请号为CN201320714602.4的实用新型专利，公开了一种三色3D打印头，该专利文件中采用将3种基色材料通过混合产生所需颜色，需要配合熔料装置和搅拌装置一起作用，并且根据三基色原理所混合产生的颜色材料属于减色混合，混合后的颜色会变暗，无法达到真实的颜色视觉效果。

对机头加热腔温度的控制系统是物料顺利挤出的保障，根据材料的不同，打印头加热腔需要保持的温度范围也有所不同，只有将加热腔的温度保持在材料刚好处于熔融态的温度，材料才可以被均匀地喷出。如果温度过高，喷嘴出料口可能会出现“拉丝”的现象，而零件表层还有可能因为温度过高而发生形变，如果温度过低，刚喷出喷嘴的材料瞬间凝固，无法和周围材料很好地粘结在一起，严重的可能导致材料无法被挤出。因此急需一重方案可以实现控制打印头温度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种带温度传感器的3D打印机头。

本发明的具体方案为：一种带温度传感器的3D打印机头，包括：外壳、进料孔、送料调节装置、加热装置、控制器以及出料口，所述进料孔有七个，分别为七种颜色材料提供入口，所述七个进料孔设置在壳体上方左侧穿过送料调节装置并延伸至加热装置处；所述加热装置位于进料孔下方，提供加热环境，内部设置温度传感器和温度调节器；所述出料口位于加热装置下方；所述控制器控制送料调节装置的开闭，采集加热装置的温度信息并对温度进行调节；所述送料调节装置、加热装置、控制器均设置在外壳内部；还包括温度传感器，所述温度传感器设置于出料口处，用于实时探测出料温度

进一步地，所述送料调节装置设置有壳外调节阀；

更进一步地，所述调节装置的壳外调节阀控制进料孔进料或退料。

本发明的带温度传感器的3D打印机头，通过设置七个进料孔的设计，可以实现对七种颜色材料的选择，使得选用本发明的3D打印机头，可以快速，便捷地打印所需色彩的成品，克服了现有技术中成品单一颜色的缺陷，并且因为使用原色材料不需进行混合出所需颜色，从而保证了成品颜色的纯正，使得成品的颜色视觉更加逼近真实，同时本发明对送料调节装置的壳外调节阀的设计，可以实现手动控制颜色材料的进或退，使得操作更加方便，并且相比混合出色的方式，本发明不需要搅拌装置也能实现彩色打印的效果，同时减小了3D打印机头的体积，降低了3D打印机头的生产成本，使得3D打印可以广泛使用。

附图说明

图1是本发明的3D打印机头俯视图，

其中，1是壳体，2是进料孔，3是送料调节装置，4是加热装置，5是出料口，6是控制器，7是壳外调节阀，8是温度传感器。

图2是本发明的3D打印机头侧视图。

具体实施方式

本发明提出的一种带温度传感器的3D打印机头，如图1所示，包括外壳、进料孔、送料调节装置、加热装置、控制器以及出料口，所述进料孔有七个，分别为七种颜色材料(即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，七种颜色)提供入口，所述七个进料孔设置在壳体上方左侧穿过送料调节装置并延伸至加热装置处；所述加热装置位于进料孔下方，提供加热环境，对颜色材料进行熔化，所述加热装置内部设置温度传感器和温度调节器，用以对加热温度进行控制；所述出料口位于加热装置下方，用于将融化后的颜色材料输出；所述控制器控制送料调节装置的开闭，采集加热装置的温度信息并对温度进行调节；所述送料调节装置、加热装置、控制器均设置在外壳内部。

本发明在出料口处加装了温度传感器，用于对出料温度的实时探测，并将温度数据传送到控制器，实现对加热温度的调节。

所述送料调节装置设置有壳外调节阀，所述调节装置的壳外调节阀控制进料孔进料或退料，所述调节阀有两个档位，一个档位控制颜色材料的进料，另一个档位控制颜色材料的退料；送料调节装置设置有壳外调节阀可以方便实时地对3D打印出料进行控制，尤其适用于手持式的3D打印笔的使用，使得操作更加简单、便利。

本发明的工作过程为：颜色材料由进料口输入，控制器控制送料调节装置的开闭，选择需要的颜色材料送入加热装置，进行融化后由出料口输出，实际使用过程中，送料调节装置设置的壳外调节阀优先级大于控制器对送料调节装置的优先级，可以手动控制颜色材料的进或退。

本发明的带温度传感器的3D打印机头，通过设置七个进料孔的设计，可以实现对七种颜色材料的选择，使得选用本发明的3D打印机头，可以快速，便捷地打印所需色彩的成品，克服了现有技术中成品单一颜色的缺陷，并且因为使用原色材料不需进行混合出所需颜色，从而保证了成品颜色的纯正，使得成品的颜色视觉更加逼近真实，同时本发明对送料调节装置的壳外调节阀的设计，可以实现手动控制颜色材料的进或退，使得操作更加方便，并且相比混合出色的方式，本发明不需要搅拌装置也能实现彩色打印的效果，同时减小了3D打印机头的体积，降低了3D打印机头的生产成本，使得3D打印可以广泛使用。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。