一种彩色3d打印机挤出喷头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种3D打印机，具体地说是3D打印机的喷头结构。
【背景技术】
[0002]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。根据其成型方式及可用材料的不同分为选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型技术(FDM)、立体光刻成型技术(SLA)和层叠制造技术(LOM)，其中熔融沉积成型技术(FDM)具有材料利用率高、材料成本低、可选材料种类多、工艺简洁等优点，FDM发展迅速且得到了广泛的应用。
[0003]基于FDM成型原理的3D打印机，目前主流的材料是PLA和ABS塑性线材，大多数市面上的3D打印机只能实现单色打印，目前获得多色塑料打印件的方法包括:1、采用双喷头或多喷头3D打印机，每个喷头装入不同颜色的耗材且有各自负责一种颜色的打印，该方法成本高且效率低，颜色的种类受喷头个数的限制。2、将不同颜色的线材进行对接，打印颜色为按高度分区的色带，打印的灵活性差，不能在特定位置打印特定的颜色。3、将不同的部件用不同的颜色打印，在将部件组装起来，实际上仍不是彩色打印。目前市面上已经出现基于三原色混合原理的3D打印机喷头，但是物料在混合腔中的没有够充分混合就被挤出来，因而打印出的产品存在色差，并不应用于色彩精度要求高的场合。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供解决目前3D打印机难以实现单喷头彩色打印和彩色3D打印存在色差等问题的一种彩色3D打印机挤出喷头。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]本实用新型一种彩色3D打印机挤出喷头，其特征是:包括喷头组件，所述喷头组件包括喷头、转套、大齿轮、小齿轮、步进电机，转套安装在喷头外部并通过转套上的环形凸起定位，喷头下方和转套之间形成锥形混合腔，锥形混合腔下方设置喷嘴，大齿轮通过弹性挡圈安装在转套外部，小齿轮与大齿轮啮合，固定在电机支架上的步进电机连接小齿轮，电机支架固定在喷头上，喷头里设置环形槽、流道1、流道II和流道III，流道1、流道I1、流道III均与锥形混合腔相通，环形槽里安装电阻丝加热器，流道I外安装进料组件I，流道II外安装进料组件11，流道111外安装进料组件III，进料组件1、进料组件11、进料组件III均为导管型。
[0007]本实用新型还可以包括:
[0008]1、还包括激光加热器，激光加热器固定在电机支架上方，激光加热器下方安装激光头，电机支架上与激光头对应的位置开设通透的孔，同时通孔位于环形槽的上方，喷头里设置通孔，通孔与激光头的位置相对应。
[0009]2、喷头的底部安装有能堵住通孔的耐热玻璃。
[0010]3、转套上安装微型搅拌棒，微型搅拌棒位于锥形混合腔里。[0011 ] 4、进料组件1、进料组件11、进料组件III的外壁均套有螺旋式的水冷管。
[0012]本实用新型的优势在于:
[0013]1、红、黄、蓝三种颜色物料通过进料组件进入到锥形混合腔内，电机带动转套绕喷头旋转，实现运动的微型搅拌棒对物料进行混合调色，调整不同颜色物料的进料速度即可得到不同颜色，真正的实现单喷头彩色3D打印;转套采用剖分式结构，有利于旋转混合式喷头组件的安装和拆卸，转套与喷头间的间隙足够小来保证熔融状态的物料不会影响其转动。混合完成的物料在从喷嘴挤出后，由于微型搅拌棒足够细，不会有过多的残余物料在其上面;锥形混合腔加工足够小使物料既能混合及时又不影响单点配色精度。
[0014]2、喷头采用电阻丝和激光并行加热的方式，电阻丝加热器为喷头整体提供主要热量，使进料组件送入的物料在喷头内熔化;3D打印机喷头存在温度不均的现象，采用激光对混合腔内的物料进行局部加热，保证混合腔内物料温度的合理和准确性。激光加热器同时具有温度测量和自动控制功能，在混合腔内没有物料时，激光加热器不工作以免烧伤打印件;在喷头的底部安装圆柱形透明的耐热玻璃堵住通孔，防止物料堵住通孔，同时不影响激光辅助加热。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图；
[0016]图2为喷头的立体图；
[0017]图3为喷头的剖视图；
[0018]图4为喷头以及转套的部分剖视图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0020]结合图1?4，本实用新型一种彩色3D打印机挤出喷头，包括小齿轮1、大齿轮2、喷头3、耐热玻璃4、微型搅拌棒5、转套6、弹性挡圈7、电阻丝加热器8、螺柱I 9、水冷管10、喉管
11、进料组件I 12、螺柱II 13、激光加热器14、激光头15、进料组件II 16、进料组件III 17、测温器18、电机支架19、步进电机20、锥形混合腔21，喷头3中设置有通孔22，流道I 23，环形槽24，流道II 25，流道III 26。
[0021]所述的进料组件I?II1、电机支架19和电阻丝加热器8安装在旋转混合式喷头组件上，激光加热器14安装电机支架19上。电机支架19与旋转混合式喷头组件通过螺柱I 9连接;进料组件I?111与旋转混合式喷头组件通过螺纹连接;激光加热器14与电机支架19通过之间的螺柱II 13连接;喷头3中的物料采用电阻丝和激光并行加热方式。
[0022]所述的进料组件I12，该组件为导管型进料组件，所选的3D打印物料为线型耗材，为了防止线型耗材由于受热膨胀而堵住喉管11，采用水冷管10对喉管11进行散热处理。
[0023]所述旋转混合式喷头组件，包括小齿轮1、大齿轮2、喷头3、转套6、弹性挡圈7、微型搅拌棒5和耐热玻璃4;转套6为剖分式且分为2部分，转套6安装在喷头3上并通过转套6上的环形凸起定位，转套6可绕着喷头3旋转;大齿轮2通过弹性挡圈7安装在转套6上，步进电机20通过小齿轮I和大齿轮2带动转套6绕着喷头3的轴线旋转。
[0024]所述旋转混合式喷头组件，喷头3的材料为黄铜，电阻丝加热器8安装在喷头3的凹槽内，喷头3主要通过环形电阻丝加热器8加热，喷头3周围均布的三个测温器18测量喷头3温度以实现对温度的控制;喷头3内加工有流道123、流道1125、流道III 26。彩色3D打印机挤出喷头工作时，电阻丝加热器8对喷头3进行预热并通过测温18监测喷头3的温度，预热后红、黄、蓝三种颜色线型物料由进料组件I?III输送到喷头3内，物料在喷头3内熔化并通过流道I?III进入到喷头3与转套6之间的锥形混合腔21内，转套6上安装有微型搅拌棒5，转套6转动带动微型搅拌棒5使物料充分混合，均匀混合后的物料经转套6中的喷嘴挤出，调节三种颜色物料的进料速度可使喷嘴挤出多种颜色，锥形混合腔21的空间足够小以保证单点配色精度。
[0025]所述喷头，在喷头