3D打印机用喉管的制作方法

本实用新型涉及3D打印机结构设计领域，具体涉及一种3D打印机用喉管。

背景技术：

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种以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。近年来，3D打印机被用来制造各种产品。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器按照程序把产品一层层造出来。

挤出装置是3D打印机的关键部件，主要由送料装置、进料喉管、加热装置和挤出喷嘴组成，进料喉管的一端与放置有打印原料的进料装置相连接，另一端与加热装置和挤出喷嘴相连接，打印原料通过进料喉管进入挤出喷嘴，加热熔融的打印原料被挤出喷嘴挤出从而完成3D打印作业。但是，在3D打印过程中，加热装置和挤出喷嘴的热量会传递给进料喉管，进而传递至进料喉管中的未熔化打印原料，使其提前软化膨胀，堵塞进料喉管，最终导致整个挤出装置堵料，影响打印机的工作效率与工作质量。因此，3D打印机进料喉管的传热、散热改进一直是业内最关注的问题之一。

技术实现要素：

鉴于以上现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种3D打印机用喉管，其传热效率低，可有效避免堵塞。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种3D打印机用喉管，包括设置有外螺纹的散热管、加热管以及连接在所述散热管与加热管之间的表面光滑的不锈钢传热管，其中，所述散热管、传热管、加热管的长度比设置为5～7.5：1：1.5～2，所述散热管、传热管、加热管的外径比设置为1.5～2.5：1：1.2～2；所述散热管和所述加热管的管壁厚度相同，所述传热管的管壁厚度设置为所述散热管/加热管管壁厚度的1/7～1/5。

作为对上述方案的改进，所述传热管设置为圆锥形管，管径大的一端连接所述散热管，管径小的一端连接所述加热管。

作为对上述方案的改进，所述传热管的锥度设置为1:15。

作为对上述方案的改进，所述散热管、传热管、加热管的长度比设置为5.5～6：1：1.8～2。

作为对上述方案的改进，所述散热管、传热管、加热管的外径比设置为1.6～2：1：1.5～1.8。

作为对上述方案的改进，所述传热管的管壁厚度设置为所述散热管/加热管管壁厚度的1/6。

作为对上述方案的改进，所述散热管、传热管和加热管为一体式结构。

作为对上述方案的改进，所述散热管与传热管之间为可拆卸连接结构。

作为对上述方案的改进，所述传热管与加热管之间为可拆卸连接结构。

本实用新型所提供的3D打印机用喉管，其中的散热管与打印原料的进料通道相连接，加热管与加热装置和挤出喷嘴相连接，散热管上的外螺纹用于连接套入至其上的散热片，加热管上的外螺纹用于连接加热装置，连接在散热管与加热管之间的传热管设置为表面光滑的不锈钢管，散热管中的打印原料通过所述传热管进入所述加热管中，在加热装置的加热作业下，加热管中的打印原料熔化，熔化后的打印原料通过挤出喷嘴喷出，完成打印。在此过程中，加热管的热量极易通过所述传热管传导至所述散热管，传热性能本身较弱的不锈钢管加之光滑管的外表面积小，本实用新型中所述传热管的设置可有效减弱所述散热管与所述加热管之间的热传导，防止散热管内的打印原料受热提前软化膨胀造成堵料；另外，所述传热管的管壁厚度仅设置为所述散热管/加热管管壁厚度的1/7～1/5，其薄壁设计，可进一步减少所述散热管与所述加热管之间的热传导，防止所述散热管内的打印原料受热提前软化膨胀。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例中3D打印机用喉管的结构示意图；

图2是图1中3D打印机用喉管的剖面结构示意图。

附图中各部件的标记如下：10-散热管；20-加热管；30-传热管；L1 -散热管长度；L2 -加热管长度；L3-传热管长度；D1-散热管外径；D2 -加热管外径；D3-传热管外径。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型实施例提供了一种3D打印机用喉管，连接在3D打印机的进料装置和加热挤出装置之间，可有效防止位于喉管内的打印原料受热提前软化膨胀堵塞进料通道，提高3D打印机的工作效率与工作质量。

请参阅图1和图2，图1示出了本实施例所提供的3D打印机用喉管的外形结构，图2示出所述3D打印机用喉管的轴向剖面结构，所述3D打印机用喉管包括设置有外螺纹的散热管10、加热管20以及连接在所述散热管10与加热管20之间的表面光滑的不锈钢传热管30，其中，所述散热管10与打印原料的进料通道相连接，所述加热管30与加热装置和挤出喷嘴相连接，所述散热管10上的外螺纹用于连接套入至其上的散热片，所述加热管30上的外螺纹用于连接加热装置。

本实施例中，将所述散热管10、传热管30、加热管20的长度比L1：L3：L2设置为5～7.5：1：1.5～2，优选设置为5.5～6：1：1.8～2，更优选设置为5.5：1：1.8；将所述散热管10、传热管30、加热管20的外径比D1：D3：D2设置为1.5～2.5：1：1.2～2，优选设置为1.6～2：1：1.5～1.8，更优选设置为1.8：1：1.6。

所述散热管10和所述加热管20的管壁厚度相同，所述传热管30的管壁厚度设置为所述散热管10/加热管20管壁厚度的1/7～1/5，优选所述传热管30的管壁厚度设置为所述散热管10/所述加热管20管壁厚度的1/6。本实用新型中所述传热管30的薄壁设计，使所述传热管30在满足最低换型扭力要求的前提下，达到了最佳的阻热效果，进一步减少了所述加热管20向所述散热管10的热量传导，从而，有效防止所述散热管10内的打印原料受热提前软化膨胀造成的喉管堵塞。

在本实施例的一个实施方式中，所述传热管30设置为圆锥形管，其管径大的一端连接所述散热管10，管径小的一端连接所述加热管20，以降低散热管10中的打印原料经过所述传热管30进入所述加热管20的阻力，提升散热管10中的打印原料经过所述传热管30进入所述加热管20时的进料速率，从而进一步防止喉管的堵塞，进一步的，所述传热管30的锥度设置为1:15，其中，所述锥度指所述传热管30大管径和小管径的差值与所述传热管30长度的比值。

在本实施例的一个实施方式中，所述散热管10、传热管30和加热管20设置为一体式结构，即所述散热管10、传热管30和加热管20为一体成型结构，可以理解的，在该实施方式中，所述散热管10、加热管20与所述传热管30材质相同，均为不锈钢。在本实施例其他的实施方式中，所述散热管10与传热管30之间可设置为可拆卸连接结构或所述传热管30与加热管20之间设置为可拆卸连接结构，其中，所述可拆卸结构可以是螺纹连接或承插连接中的一种，以便于在需要更换及维护时，无需更换及卸下整个喉管，提高更换维护效率，降低成本，在该实施方式中，所述散热管10、加热管20与所述传热管30材质可以相同或不同。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。