一种多材料防拉丝流量可调式3D打印喷头的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，具体为一种多材料防拉丝流量可调式3d打印喷头。

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。

3d打印技术的实现依赖于3d打印机，现有的3d打印机的技术内容主要有：输入软件数据指令对3d打印机进行操控，将丝状热熔性材料加热融化，通过打印喷头挤出后固化，热熔材料熔化后从喷头喷出，沉积在打印工作台面板或者前一层己固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。

目前，现有的3d打印喷头在使用的过程中不便于自动吸取物料，常常需要利用喷头对物料进行加热熔化后使用，由于物料在喷头内部流动速度较大，物料在喷头内部加热容易受热不均匀，且由于喷头容易对物料热量进行散发，容易使物料在喷头的内部容易产生凝固，对喷头的内部造成堵塞，喷射流量大小单一，不便于对流量进行调节，且喷头不便于对多种物料进行喷射，容易在停止使用喷头的过程中发生拉丝，影响喷头的使用效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多材料防拉丝流量可调式3d打印喷头，以解决上述背景技术中提出的现有3d打印喷头在使用的过程中不便于自动吸取物料，物料受热不均匀，容易使物料在喷头的内部容易产生凝固，对喷头的内部造成堵塞，喷射流量大小单一，且不便于对多种物料进行喷射，容易在停止使用喷头的过程中发生拉丝，影响喷头的使用效果问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多材料防拉丝流量可调式3d打印喷头，包括固定板、电机、喷头主体、加热箱和储料室，所述加热箱的内部均匀布置有块隔板，相邻两块隔板之间的加热箱内部皆设有储料室，所述加热箱外侧壁的内部呈螺旋状布置有加热管，所述加热箱顶部的一侧焊接有与加热箱相垂直的固定板，所述固定板外侧壁靠近加热箱一侧焊接有支撑板，所述支撑板的顶部固定有电机，所述电机的输出端固定有凸轮，且凸轮远离电机一端的外侧通过轴承安装有连接杆，所述加热箱内侧的中间位置处设有安装槽，所述安装槽位置处的加热箱内侧固定有喷头主体，且喷头主体与加热箱之间焊接有连接板，所述喷头主体内部的一侧设有吸料槽，所述吸料槽一侧的喷头主体内部设有出料槽，所述吸料槽的内部设有第一活塞，所述第一活塞顶部的中间位置处固定有活动杆，所述活动杆远离第一活塞的一端延伸至喷头主体顶端并与连接杆相铰接，所述储料室位置处的加热箱外侧壁底端皆连接有第一进料管，所述第一进料管靠近加热箱的一端皆安装有第一电磁阀，且第一进料管远离加热箱的一端皆与第一活塞下方的喷头主体外侧壁底端相连接，所述第一电磁阀靠近喷头主体一侧的第一进料管上皆连接有第二进料管，所述第二进料管远离第一进料管的一端皆与第一活塞上方的喷头主体外侧壁顶端相连接，所述第一进料管与第二进料管皆与吸料槽相连通，所述第二进料管的内部与第二进料管靠近喷头主体一侧的第一进料管内部皆布置有堵塞球，且第一进料管与第二进料管的内部皆设有与堵塞球相配合的环形凸起，所述第一活塞两侧的吸料槽与出料槽之间皆设有导管，且两侧导管上皆安装有单向阀，所述储料室位置处的加热箱外侧壁顶端一侧皆均匀布置有分料管，所述分料管远离加热箱的一端皆与喷头主体相连接，所述分料管与出料槽相连通，且分料管上皆安装有第二电磁阀，所述出料槽位置处的喷头主体外侧壁底端一侧设有缓冲槽，所述缓冲槽与储料槽相连通，所述缓冲槽内部的一端固定有电磁铁，所述电磁铁靠近出料槽一侧的缓冲槽内部设有第二活塞，所述第二活塞与电磁铁之间固定有复位弹簧，且第二活塞的内侧固定有与电磁铁磁性相反的磁铁块，所述喷头主体的顶部固定有控制器，所述加热管、电机、第一电磁阀、第二电磁阀与电磁铁皆通过导线与控制器电连接。

优选的，所述加热箱呈圆环状，加热管外侧的加热箱侧壁内部设有隔热层。

优选的，所述加热箱内部各个储料室与喷头主体之间连接的分料管根数为3-5根。

优选的，所述出料槽位置处的喷头主体底部设有出料口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）：通过在加热箱的内部均匀布置有储料室，并在加热箱内部各个储料室与吸料槽之间皆分别连接有第一进料管和第二进料管，且在第一进料管上皆安装有第一电磁阀，可以便于利用储料室对不同类型的材料进行存储加热，且通过控制不同位置处第一进料管上的第一电磁阀关闭或打开控制连接不同储料室的第一进料管打开或关闭，选择不同材料进行使用，便于对多种材料进行打印。

（2）：通过在储料室位置处的加热箱外侧壁上皆均匀布置有与出料槽相连接的分料管，并在分料管上皆安装有第二电磁阀，可以便于在对物料喷射的过程中控制第二电磁阀打开或关闭使分料管打开或关闭，便于利用分料管将一部分物料输送至加热箱的内部循环利用，减小出料槽内部的压力，从而对出料口喷射出的物料流量大小进行调节。

（3）：通过利用电机转动带动第一活塞在吸料槽的内部进行往复升降运动，可以便于利用第一进料管和第二进料管自动对不同储料室内部的物料吸取使用，且在吸取物料的同时将物料挤压输送至出料槽的内部进行喷射，连续化实现对物料的吸取及喷射。

（4）：通过将喷头主体固定在加热箱内侧的安装槽位置处，并在加热箱侧壁的内侧设有隔热层，可以便于利用隔热层减小加热箱热量的流失，节约能耗，且可以便于利用加热箱内侧散发的热量对喷头主体的温度进行保持，避免喷头主体温度减低使内部物料硬化堵塞，影响使用，实现热量的回收利用。

（5）：通过在喷头主体外侧壁的一侧设有与出料槽相连通的缓冲槽，并在缓冲槽内部的第二活塞与电磁铁之间固定有复位弹簧，不仅可以便于利用缓冲槽在物料喷射的过程中缓冲出料槽内部的压力，并在第二活塞往复升降挤压物料的间隙利用复位弹簧带动第三活塞复位，将缓冲槽内部物料由出料口喷出，保持出料口位置处物料喷射的连续性。

（6）：通过在第二活塞的内侧固定有与电磁铁磁性相反的磁铁块，可以便于在喷头主体停止喷射物料后利用电磁铁产生磁力对第二活塞进行吸引，使缓冲槽的内部产生负压，从而对残留在出料口位置处的物料进行吸取，防拉丝。

附图说明

图1为本发明的正视内部结构示意图；

图2为本发明的喷头主体内部结构示意图；

图3为本发明的加热箱俯视内部结构示意图；

图4为本发明的加热箱正视内部结构示意图；

图5为本发明的第二进料管与堵塞球结构示意图。

图中：1、控制器；2、固定板；3、连接杆；4、凸轮；5、电机；6、支撑板；7、活动杆；8、第二进料管；9、隔板；10、堵塞球；11、第一电磁阀；12、加热箱；13、第一进料管；14、喷头主体；15、出料口；16、缓冲槽；17、连接板；18、加热管；19、隔热层；20、储料室；21、分料管；22、第二电磁阀；23、安装槽；24、单向阀；25、吸料槽；26、第一活塞；27、导管；28、第二活塞；29、磁铁块；30、电磁铁；31、复位弹簧；32、出料槽；33、环形凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种多材料防拉丝流量可调式3d打印喷头，包括固定板2、电机5、喷头主体14、加热箱12和储料室20，加热箱12的内部均匀布置有3块隔板9，相邻两块隔板9之间的加热箱12内部皆设有储料室20，加热箱12外侧壁的内部呈螺旋状布置有加热管18，加热箱12呈圆环状，加热管18外侧的加热箱12侧壁内部设有隔热层19，加热箱12顶部的一侧焊接有与加热箱12相垂直的固定板2，固定板2外侧壁靠近加热箱12一侧焊接有支撑板6，支撑板6的顶部固定有电机5，电机5的输出端固定有凸轮4，且凸轮4远离电机5一端的外侧通过轴承安装有连接杆3，加热箱12内侧的中间位置处设有安装槽23，安装槽23位置处的加热箱12内侧固定有喷头主体14，且喷头主体14与加热箱12之间焊接有连接板17，喷头主体14内部的一侧设有吸料槽25，吸料槽25一侧的喷头主体14内部设有出料槽32，料槽32位置处的喷头主体14底部设有出料口15，吸料槽25的内部设有第一活塞26，第一活塞26顶部的中间位置处固定有活动杆7，活动杆7远离第一活塞26的一端延伸至喷头主体14顶端并与连接杆3相铰接，储料室20位置处的加热箱12外侧壁底端皆连接有第一进料管13，第一进料管13靠近加热箱12的一端皆安装有第一电磁阀11，且第一进料管13远离加热箱12的一端皆与第一活塞26下方的喷头主体14外侧壁底端相连接，第一电磁阀11靠近喷头主体14一侧的第一进料管13上皆连接有第二进料管8，第二进料管8远离第一进料管13的一端皆与第一活塞26上方的喷头主体14外侧壁顶端相连接，第一进料管13与第二进料管8皆与吸料槽25相连通，第二进料管8的内部与第二进料管8靠近喷头主体14一侧的第一进料管13内部皆布置有堵塞球10，且第一进料管13与第二进料管8的内部皆设有与堵塞球10相配合的环形凸起33，第一活塞26两侧的吸料槽25与出料槽32之间皆设有导管27，且两侧导管27上皆安装有单向阀24，储料室20位置处的加热箱12外侧壁顶端一侧皆均匀布置有分料管21，分料管21远离加热箱12的一端皆与喷头主体14相连接，加热箱12内部各个储料室20与喷头主体14之间连接的分料管21根数为3-5根，分料管21与出料槽32相连通，且分料管21上皆安装有第二电磁阀22，出料槽32位置处的喷头主体14外侧壁底端一侧设有缓冲槽16，缓冲槽16与储料槽31相连通，缓冲槽16内部的一端固定有电磁铁30，电磁铁30靠近出料槽32一侧的缓冲槽16内部设有第二活塞28，第二活塞28与电磁铁30之间固定有复位弹簧31，且第二活塞28的内侧固定有与电磁铁30磁性相反的磁铁块29，喷头主体14的顶部固定有控制器1，加热管18、电机5、第一电磁阀11、第二电磁阀22与电磁铁30皆通过导线与控制器1电连接。

工作原理：当需要使用时，外接电源进行使用，控制器1控制加热管18通电工作对加热箱12内部各个储料室20内部的物料进行加热，控制器1控制电机5通电工作，并根据需要从出料口15喷射出物料的种类和流量的大小，利用控制器1控制第一电磁阀11和第二电磁阀22打开或关闭，通过控制不同位置处第一进料管13的开闭，选择使用不同储料室20内部的物料，通过控制不同位置处不同数量的分料管21打开和关闭，调整物料回流至储料室20内部的量，在使用的过程中，电机5转动带动凸轮4转动，在连接杆3的作用下带动活动杆7进行往复升降运动，从而使第一活塞26在吸料槽25的内部进行往复升降运动，在第一活塞26上升的过程中，由于在第二进料管8的内部设有堵塞球10，,第一活塞26对位于其上方吸料槽25内部的物料进行挤压，堵塞球10由于自身重力和挤压过程中产生的压力紧紧与环形凸起33相抵触，使第二进料管8闭合，物料由上方的导管27喷射至出料槽32的内部，而由于在导管27上皆安装有单向阀24，物料不会由位于下方的导管27回流至第一活塞26下方的吸料槽25内部，喷射过程中由于出料槽32的内部存在压力，物料一部分由出料口15喷射出，一部分由打开的分料管21进入储料室20的内部，减小物料由出料口15喷射出的流量，而另一部分进入缓冲槽16的内部对第二活塞28进行挤压，且在第一活塞26上升的同时，使其下方的吸料槽25内部产生负压，由于位于下方的导管27上安装有单向阀24，第一活塞26下方的吸料槽25内部利用第一进料管13对储料室20内部的物料进行吸取，并在电机5带动第一活塞26下降的过程中，使物料由位于下方的导管27喷射出，并由第二进料管8对吸料槽25的内部进行补充物料，实现对物料的自吸并喷射出，而在第一活塞26运动至吸料槽25内部顶端或底端的过程中，对出料槽32内部不再产生挤压，压力保持平衡，此时在复位弹簧31的作用下使第二活塞28复位，将缓冲槽16内部的物料挤出由出料口15喷射出，保持喷头主体14出料的连续性，在喷头主体14停止使用时，控制器1控制电磁铁30通电，对第二活塞28进行吸引，使缓冲槽16的内部产生负压，对出料口15位置处的物料吸取，避免残留物料拉丝。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。