一种防止漏料的3D打印喷头的制作方法

本发明涉及3d打印领域，特别涉及一种防止漏料的3d打印喷头。

背景技术：

3d打印(3dp)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。

现有的3d打印机存着是许多不足之处，包括最底层翘边问题、模型不同部分的偏移问题、模型表面出现坑洼问题、模型悬空部分下垂问题以及拉丝问题等。其中拉丝问题几乎在所有品牌的3d打印机中都存在，当打印相邻的独立结构时总会出现拉丝现象，现有的3d打印机引入了回抽机制，然而回抽机制中抽回原料丝时只有喷嘴中的原料中心会回退，而喷嘴一般容积较大，因此四周的原料会不可避免地发生泄漏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种防止漏料的3d打印喷头。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种防止漏料的3d打印喷头，包括喷嘴、第一连接管、加热机构、第二连接管、散热机构、第三连接管、进料机构和防溢机构；

所述喷嘴的顶部通过第一连接管与加热机构的底部连通，所述加热机构的顶部通过第二连接管与散热机构的底部连通，所述散热机构的顶部通过第三连接管与进料机构的底部连通，所述防溢机构的一端位于散热机构内，所述防溢机构的另一端经加热机构伸入喷嘴内；

所述加热机构包括加热块以及设置在加热块上的输料单元和温度调节单元；

所述输料单元包括出料通道和四个进料通道，所述加热块的上端面设有四个进料口，所述加热块的下端面设有出料口，所述出料通道竖向设置，所述出料通道与出料口连通，所述进料通道的一端与进料口连通，所述进料通道的另一端与出料通道连通，各所述进料通道在出料通道的外周均匀分布，所述出料口通过第一连接管与喷嘴连通；

所述散热机构包括散热箱和散热管，所述散热管竖向设置，所述散热管穿过散热箱，所述散热管和第二连接管均有四个，所述散热管通过第二连接管与进料口连通；

所述进料机构包括进料箱、进料管、驱动组件和挤压组件，所述进料管竖向设置，所述进料管穿过进料箱，所述进料管和第三连接管均有四个，所述进料管的底部通过第三连接管与散热管的顶部连接，所述进料管与散热管连通，所述驱动组件和挤压组件均位于进料箱内，所述挤压组件有四个，各挤压组件在驱动组件的外周均匀分布，所述驱动组件和挤压组件分别位于进料管的两侧，所述驱动组件的一端位于进料管内，所述驱动组件的另一端位于进料管外，所述挤压组件的一端位于进料管内，所述挤压组件的另一端位于进料管外；

所述驱动组件包括第一电机、蜗杆和蜗轮，所述第一电机设置在进料箱的内部底面上，所述第一电机的输出轴竖直向上设置，所述蜗杆与第一电机的输出轴同轴设置，所述蜗轮有四个，各蜗轮在蜗杆的外周均匀分布且与蜗杆啮合，所述蜗轮的一端伸入进料管内；

所述挤压组件包括气缸和挤压件，所述气缸的输出轴水平设置，所述气缸的输出轴与挤压件连接，所述挤压件的一端伸入进料管内，所述挤压件与蜗轮正对设置；

所述防溢机构包括第二电机、丝杠和调节块，所述第二电机设置在散热箱内，所述第二电机的输出轴竖直向下设置，所述丝杠的一端与第二电机的输出轴同轴设置，所述丝杠的另一端伸入出料通道内，所述调节块的一端位于加热块内，所述调节块的另一端经第一连接管伸入喷嘴内，所述调节块与出料通道匹配，调节块上设有第一通孔和若干个第二通孔，所述第一通孔竖向设置，所述第一通孔设有内螺纹，所述第一通孔与丝杠匹配，所述丝杠位于第一通孔内，所述第二通孔为竖直贯穿孔。

作为优选，为了按需调节加热块的加热温度，所述温度调节单元包括加热器和温度传感器。

作为优选，为了提高温度传感器的测量范围，所述温度传感器为热电偶温度传感器。

作为优选，为了提高进料的稳定性，所述挤压件包括u形板、转轴和压辊，所述u形板的两端通过转轴连接，所述压辊套设在转轴上，所述压辊与蜗轮正对设置，所述气缸的输出轴与u形板的凸面连接。

作为优选，为了提高散热管散热能力，所述散热管的外壁上均匀设有若干散热翅片。

作为优选，为了进一步提高散热翅片的散热效率，所述散热翅片的制作材料为铝合金。

作为优选，为了提高散热箱的散热能力，所述散热箱一侧设有进风口，所述散热箱的另一侧设有出风口。

作为优选，为了进一步地散热，所述进风口的外部设有风扇。风扇可吹走散热箱内的热量。

作为优选，为了提高导热性，所述喷嘴的制作材料为铜。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是，该防止漏料的3d打印喷头设计巧妙，可行性高，可以同时导入四种不同的原料，散热机构可以有效防止加热块的热量传递至散热管，从而防止原料溶液回流至散热管中，影响进料。进料机构可以按需导入一种或多种原料。防溢机构可以防止打印两个独立单体时因为喷嘴漏料而导致的两个独立单体之间出现的拉丝现象。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种防止漏料的3d打印喷头的结构示意图。

图2是本发明的一种防止漏料的3d打印喷头的进料机构的俯视图。

图3是本发明的一种防止漏料的3d打印喷头的调节块的俯视图。

图4是本发明的一种防止漏料的3d打印喷头的挤压件的结构示意图。

图中：1.喷嘴，2.第一连接管，3.第二连接管，4.第三连接管，5.加热块，6.出料通道，7.进料通道，8.散热箱，9.散热管，10.进料箱，11.进料管，12.第一电机，13.蜗杆，14.蜗轮，15.气缸，16.第二电机，17.丝杠，18.调节块，19.第一通孔，20.第二通孔，21.加热器，22.温度传感器，23.u形板，24.转轴，25.压辊，26.风扇。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示，一种防止漏料的3d打印喷头，包括喷嘴1、第一连接管2、加热机构、第二连接管3、散热机构、第三连接管4、进料机构和防溢机构；

所述喷嘴1的顶部通过第一连接管2与加热机构的底部连通，所述加热机构的顶部通过第二连接管3与散热机构的底部连通，所述散热机构的顶部通过第三连接管4与进料机构的底部连通，所述防溢机构的一端位于散热机构内，所述防溢机构的另一端经加热机构伸入喷嘴1内；

所述加热机构包括加热块5以及设置在加热块5上的输料单元和温度调节单元；

所述输料单元包括出料通道6和四个进料通道7，所述加热块5的上端面设有四个进料口，所述加热块5的下端面设有出料口，所述出料通道6竖向设置，所述出料通道6与出料口连通，所述进料通道7的一端与进料口连通，所述进料通道7的另一端与出料通道6连通，各所述进料通道7在出料通道6的外周均匀分布，所述出料口通过第一连接管2与喷嘴1连通；

所述散热机构包括散热箱8和散热管9，所述散热管9竖向设置，所述散热管9穿过散热箱8，所述散热管9和第二连接管3均有四个，所述散热管9通过第二连接管3与进料口连通；

所述进料机构包括进料箱10、进料管11、驱动组件和挤压组件，所述进料管11竖向设置，所述进料管11穿过进料箱10，所述进料管11和第三连接管4均有四个，所述进料管11的底部通过第三连接管4与散热管9的顶部连接，所述进料管11与散热管9连通，所述驱动组件和挤压组件均位于进料箱10内，所述挤压组件有四个，各挤压组件在驱动组件的外周均匀分布，所述驱动组件和挤压组件分别位于进料管11的两侧，所述驱动组件的一端位于进料管11内，所述驱动组件的另一端位于进料管11外，所述挤压组件的一端位于进料管11内，所述挤压组件的另一端位于进料管11外；

所述驱动组件包括第一电机12、蜗杆13和蜗轮14，所述第一电机12设置在进料箱10的内部底面上，所述第一电机12的输出轴竖直向上设置，所述蜗杆13与第一电机12的输出轴同轴设置，所述蜗轮14有四个，各蜗轮14在蜗杆13的外周均匀分布且与蜗杆13啮合，所述蜗轮14的一端伸入进料管11内；

所述挤压组件包括气缸15和挤压件，所述气缸15的输出轴水平设置，所述气缸15的输出轴与挤压件连接，所述挤压件的一端伸入进料管11内，所述挤压件与蜗轮14正对设置；

所述防溢机构包括第二电机16、丝杠17和调节块18，所述第二电机16设置在散热箱8内，所述第二电机16的输出轴竖直向下设置，所述丝杠17的一端与第二电机16的输出轴同轴设置，所述丝杠17的另一端伸入出料通道6内，所述调节块18的一端位于加热块5内，所述调节块18的另一端经第一连接管2伸入喷嘴1内，所述调节块18与出料通道6匹配，调节块18上设有第一通孔19和若干个第二通孔20，所述第一通孔19竖向设置，所述第一通孔19设有内螺纹，所述第一通孔19与丝杠17匹配，所述丝杠17位于第一通孔19内，所述第二通孔20为竖直贯穿孔。

作为优选，为了按需调节加热块5的加热温度，所述温度调节单元包括加热器21和温度传感器22。

作为优选，为了提高温度传感器22的测量范围，所述温度传感器22为热电偶温度传感器。

作为优选，为了提高进料的稳定性，所述挤压件包括u形板23、转轴24和压辊25，所述u形板23的两端通过转轴24连接，所述压辊25套设在转轴24上，所述压辊25与蜗轮14正对设置，所述气缸15的输出轴与u形板23的凸面连接。

作为优选，为了提高散热管9散热能力，所述散热管9的外壁上均匀设有若干散热翅片。

作为优选，为了进一步提高散热翅片的散热效率，所述散热翅片的制作材料为铝合金。

作为优选，为了提高散热箱8的散热能力，所述散热箱8一侧设有进风口，所述散热箱8的另一侧设有出风口。

作为优选，为了进一步地散热，所述进风口的外部设有风扇26。风扇26可吹走散热箱8内的热量。

作为优选，为了提高导热性，所述喷嘴1的制作材料为铜。

作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机12和第二电机16均为伺服电机。

该防止漏料的3d打印喷头中，原料丝从进料管11进入，按顺序通过第三连接管4、散热管9、第二连接管3、进料通道7，最终熔化后的原料进入出料通道6，并从调节块18的第二通孔20流入喷嘴1中。进料机构的工作原理为：第一电机12驱动蜗杆13转动，带动蜗轮14转动，气缸15推动挤压件，使压辊25和蜗轮14分别与原料丝的两侧抵靠，依靠蜗轮14的转动来导入原料丝。散热机构可将从加热块5传递过来的热量以最快的速度散发，防止散热管9中倒灌入熔化后原料，从而导致进料不顺畅。加热机构的工作原理为：原料丝进入进料通道7后熔化，熔化后的溶液流入出料通道6中，并通过位于出料通道中的调节块18上的通孔20后进入喷嘴1。防溢机构的工作原理为：在打印两个独立单体时，先打印其中一个单体，当进料时，调节块18位于进料通道7和出料通道6连通处的下方，使原料可以从进料通道7顺畅地流入出料通道6中，并从调节块18上的通孔20流出，当打印另外一个单体使，为了防止出现拉丝现象，第二电机16驱动丝杠17转动，调节块18上升，调节块18的外壁将进料通道7与出料通道6的连通处遮蔽，使原料无法继续流入出料通道6中，与此同时，在调节块18上升的时候，其位于喷嘴1中的部分，可将喷嘴1中的残留的原料向上拉升，从而有效解决了拉丝问题。

与现有技术相比，该防止漏料的3d打印喷头设计巧妙，可行性高，可以同时导入四种不同的原料，散热机构可以有效防止加热块5的热量传递至散热管9，从而防止原料溶液回流至散热管9中，影响进料。进料机构可以按需导入一种或多种原料。防溢机构可以防止打印两个独立单体时因为喷嘴漏料而导致的两个独立单体之间出现的拉丝现象。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。