带温控的3D打印机喷嘴的制作方法

文档序号:14317375阅读:869来源:国知局

本实用新型属于3D打印技术领域,涉及一种3D打印机,具体地说,涉及一种3D打印机喷嘴。



背景技术:

3D打印机又称三维打印机(3DP),是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层制造出来。

3D打印机利用高温加热将原料融化成液态,通过打印喷嘴挤出后固化,最后在立体空间上排列形成立体实物。现有技术中的3D打印机喷嘴一般都有用于加热原料的加热腔,对喷嘴处的温度控制是原料顺利挤出的保障。不同的打印原料,加热腔需要保持的温度范围也不同,只有加热腔的温度保持在原料刚好处于熔融状态的温度,原料才可以被均匀的喷出。如果温度过高,喷嘴出料口可能会出现“拉丝”的现象,而且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,刚被喷出喷嘴的材料瞬间凝固,导致喷嘴堵塞。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,针对现有3D打印机喷嘴存在的上述不足,提供一种带温控的3D打印机喷嘴,根据原材料的熔融状态温度,调节加热腔的温度,使原料被均匀的喷出。

为实现上述目的,本实用新型的技术方案在于:一种带温控的3D打印机喷嘴,包括喷嘴、设于喷嘴上的加热腔和设于加热腔内的加热棒,还包括温控单元,所述温控单元包括设于加热腔内的温度传感器、设于喷嘴外部的控制器、环绕于喷嘴外表面的冷却管以及环绕于加热腔内的电阻丝,所述冷却管连接冷却水泵,所述冷却水泵连接制冷器;所述电阻丝、所述温度传感器和所述制冷器均与所述控制器连接。

优选的,所述冷却管螺旋环绕于所述喷嘴外表面。

优选的,所述电阻丝螺旋缠绕于所述加热腔侧壁上。

优选的,所述制冷器为磁制冷器,包括永磁铁、设置在永磁铁两极之间的转盘,沿圆周分布在转盘上的冷工质,以及设置在转盘中心处的电动机。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型结构合理,加热腔内的温度调节精度高,原料喷出均匀。本实用新型通过温度传感器实时测量加热腔内的温度,根据不同材料的熔融温度,通过温控单元调节加热腔内的温度,使加热腔的温度保持在原料刚好处于熔融状态的温度,使原料被均匀的喷出,不会出现拉丝现象或导致喷嘴堵塞。若加热腔内温度过高,通过控制器控制制冷器工作,通过冷却管对喷嘴进行冷却,降低加热腔内的温度,若温度过低,通过控制器控制电阻丝辅助加热,提高加热腔内的温度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中,1、喷嘴,2、加热腔,3、加热棒,4、温度传感器,5、控制器,6、冷却管,7、电阻丝,8、冷却水泵,9、制冷器。

具体实施方式

下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。

如图1所示的一种带温控的3D打印机喷嘴可知,该包括喷嘴1、设于喷嘴 1上的加热腔2和设于加热腔2内的加热棒3,还包括温控单元,所述温控单元包括设于加热腔2内的温度传感器4、设于喷嘴1外部的控制器5、环绕于喷嘴 1外表面的冷却管6以及环绕于加热腔2内的电阻丝7,所述冷却管6连接冷却水泵8,所述冷却水泵8连接制冷器9;所述所述温度传感器4、电阻丝7和所述制冷器9均与所述控制器5连接。所述冷却管6螺旋环绕于所述喷嘴外表面。所述电阻丝7螺旋缠绕于所述加热腔2侧壁上。

作为上述3D打印机喷嘴的优选设计,所述制冷器为磁制冷器,包括永磁铁、设置在永磁铁两极之间的转盘,沿圆周分布在转盘上的冷工质,以及设置在转盘中心处的电动机。

工作时,根据不同的材料,加热棒对材料进行加热使材料融化,温度传感器实时测量加热腔内的温度。若温度高于材料的熔融温度,则控制器控制制冷器工作,通过冷却管对加热腔进行冷却,降低加热腔内的温度,使其处于材料的熔融温度,使材料均匀喷出。若温度低于材料的熔融温度,只有部分材料融化,则控制器控制电阻丝工作,对加热腔进行加热,提高加热腔内的温度,使其处于材料的熔融温度,使材料均匀喷出。

本实用新型上述3D打印机喷嘴,能够根据不同的材料,调节加热腔内的温度,使加热腔的温度保持在原料刚好处于熔融状态的温度,保证了材料均匀喷出,不会出现拉丝现象或导致喷嘴堵塞。

以上所举实施例仅用为方便举例说明本实用新型,并非对本实用新型保护范围的限制,在本实用新型所述技术方案范畴,所属技术领域的技术人员所作各种简单变形与修饰,均应包含在以上申请专利范围中。

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