本發(fā)明涉及一種打印機(jī)，特別涉及一種基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭。

背景技術(shù)：

FDM是“Fused Deposition Modeling”的簡(jiǎn)寫形式，即為熔融沉積成型。熔融沉積成型的原理如下：加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息，作X-Y平面運(yùn)動(dòng)，熱塑性絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送至熱熔噴頭，并在噴頭中加熱和熔化成半液態(tài)，然后被擠壓出來，有選擇性的涂覆在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層大約0.127mm厚的薄片輪廓。一層截面成型完成后工作臺(tái)下降一定高度，再進(jìn)行下一層的熔覆，好像一層層"畫出"截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品零件。FDM是目前3D打印機(jī)使用較廣的技術(shù)，同時(shí)FDM成型技術(shù)已被Stratasys公司注冊(cè)專利?；贔DM成型技術(shù)的機(jī)型在中國(guó)甚至世界3D打印機(jī)市場(chǎng)占有較大的比例。較為著名的FDM 3D打印機(jī)有MakerBot Replicator系列、3D Systems的Cube系列、太爾時(shí)代UP！系列、弘瑞3D打印機(jī)等。

傳統(tǒng)的FDM3D打印機(jī)一般只能進(jìn)行一種顏色的材料打印，當(dāng)需要打印另外顏色的材料時(shí)，需要將打印噴頭進(jìn)行更換比較麻煩，而且也造成一定的資源浪費(fèi)，因此，針對(duì)上述現(xiàn)象，在專利CN205086370U中提到了一種雙色3D打印機(jī)噴頭，它涉及打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，定位鋁塊的下方安裝有兩根喉管，且喉管的下方與加熱鋁塊螺紋連接，加熱鋁塊內(nèi)部穿插設(shè)置有發(fā)熱管，加熱鋁塊的下方安裝有銅噴嘴，定位鋁塊的上方通過螺紋連接有兩個(gè)快速接頭，快速接頭的上方安裝有兩根導(dǎo)料管，導(dǎo)料管的上方連接有線材。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理新穎，一個(gè)噴頭可以裝兩種顏色的材料，當(dāng)打印完第一種材料，想要打印第二種材料時(shí)，第一種材料停止擠料，將第二種材料擠出來打印，可自由切換，不用手動(dòng)更換材料，操作較為方便，且減少了一個(gè)噴頭，比較節(jié)約資源。

但是，上述這種結(jié)構(gòu)的雙色打印頭，其仍存在著以下缺點(diǎn)：定位鋁塊無法散熱或散熱較慢，喉管過于粗大，導(dǎo)熱率高，堵頭過于頻繁，而且對(duì)回抽距離有限制，而回抽過小則意味著拉絲嚴(yán)重，并且置換不同的材料是需要擠出一定長(zhǎng)度的材料，容易造成浪費(fèi)，例如，以0.4mm噴嘴為例，回抽距離只能控制在1.5mm，置換不同的材料是需要擠出35-40mm材料。

因此，針對(duì)上述現(xiàn)象，在專利CN205326302U中提到了一種雙色3D打印機(jī)噴頭，包括可拆卸噴嘴、進(jìn)料組件、加熱測(cè)溫組件和散熱組件；進(jìn)料組件包括進(jìn)料殼體、進(jìn)料管、輸料管和喉管，進(jìn)料管和輸料管分上下安裝在進(jìn)料殼體上，輸料管和喉管上下連通設(shè)置，進(jìn)料殼體內(nèi)對(duì)應(yīng)進(jìn)料管和輸料管分別連通設(shè)有進(jìn)料通道和輸料通道；加熱測(cè)溫組件包括加熱殼體及設(shè)置于殼體內(nèi)的加熱裝置、測(cè)溫裝置和固定裝置，可拆卸噴嘴安裝在加熱殼體下部；散熱組件為散熱片，該散熱片套裝在喉管的上部及輸料管和喉管之間；喉管的下部延伸至加熱殼體內(nèi)，并與可拆卸噴嘴對(duì)應(yīng)連通；進(jìn)料管及進(jìn)料殼體內(nèi)相應(yīng)的進(jìn)料通道至少有兩個(gè)，且進(jìn)料管與進(jìn)料殼體中心線呈一定夾角。本發(fā)明雙色3D打印機(jī)噴頭與傳統(tǒng)雙色3D打印機(jī)噴頭相比，節(jié)約了一套噴嘴、加熱組件、測(cè)溫組件和散熱組件，從而節(jié)約了成本；而且改裝方便，將單色3D打印機(jī)改裝為雙色3D打印機(jī)只需更換進(jìn)料殼體和一套擠出裝置即可。

而上述結(jié)構(gòu)中，雖然增加了散熱片進(jìn)行散熱，但是，加熱殼體在進(jìn)行加熱的過程中會(huì)對(duì)散熱片造成影響，因此散熱效果仍不理想，同樣的，對(duì)于回抽過小的問題也不能解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭，能夠有效的防止擠出頭堵料頻繁，并解決回抽過小的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭，包括噴嘴、進(jìn)料組件、加熱測(cè)溫組件和散熱組件，所述進(jìn)料組件包括兩組進(jìn)料管、輸料管及喉管，其中，進(jìn)料管與輸料管分別從上下兩端伸入散熱組件內(nèi)，輸料管伸入喉管內(nèi)且輸料管的下端與喉管的下端齊平，噴嘴安裝在加熱測(cè)溫組件的下端，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：

所述喉管位于加熱測(cè)溫組件與散熱組件之間，在散熱組件的側(cè)端還設(shè)置有一冷卻組件。

進(jìn)一步的，所述加熱測(cè)溫組件包括一黃銅加熱塊，在黃銅加熱塊內(nèi)具有兩個(gè)與輸料管相一一對(duì)應(yīng)的輸料腔，在黃銅加熱塊的底端具有一與兩個(gè)輸料腔相連通并容噴嘴安裝的安裝孔，所述黃銅加熱塊內(nèi)還安裝有加熱棒及溫度傳感器，加熱棒位于兩個(gè)輸料腔之間，并通過頂絲壓緊固定，溫度傳感器安裝在加熱棒的旁側(cè)，并通過墊片與螺絲的配合壓緊固定。

進(jìn)一步的，所述喉管為分段式結(jié)構(gòu)，包括由上至下依次分布的喉管分段A、喉管分段B及喉管分段C，其中，喉管分段B的口徑＜喉管分段A的口徑=喉管分段C的口徑，且喉管分段A的長(zhǎng)度＞喉管分段C的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，所述散熱組件包括兩個(gè)與進(jìn)料管、輸料管相一一對(duì)應(yīng)的兩端開口的空心圓柱狀散熱主體，所述散熱主體的上端通過快速接頭與進(jìn)料管相連，在散熱主體的外端沿其長(zhǎng)軸方向均勻分布有若干環(huán)狀散熱片。

進(jìn)一步的，所述冷卻組件包括一冷卻風(fēng)扇，該冷卻風(fēng)扇安裝在風(fēng)扇支架上，所述風(fēng)扇支架通過固定件與散熱組件之間相固定。

進(jìn)一步的，固定件包括一與冷卻風(fēng)扇相連的固定件A及一對(duì)與散熱主體相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方體狀固定件B，固定件A與固定件B之間通過螺栓擰緊固定，在固定件B上開有一容散熱主體安裝的通孔，同時(shí)在固定件B的側(cè)端具有一該通孔相連通的開口，該開口通過螺栓鎖緊。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料管與輸料管均為特氟龍管。

進(jìn)一步的，兩組進(jìn)料管、輸料管及喉管呈V字形分布。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在本發(fā)明中，將喉管設(shè)置在加熱測(cè)溫組件與散熱組件之間，從而隔絕了加熱測(cè)溫組件與散熱組件之間的溫度傳遞，提高散熱效果，另外，通過增設(shè)冷卻組件對(duì)散熱組件進(jìn)行冷卻，有效的防止熔融狀態(tài)下的耗材回流造成堵頭，有效的降低堵頭的次數(shù)，而且對(duì)于回抽量的控制距離增大了，以0.4mm的噴嘴為例，回抽量能夠達(dá)到4.5mm而不堵料。

在本發(fā)明中，通過對(duì)喉管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用三段式結(jié)構(gòu)，從而能夠有效的隔絕黃銅加熱塊與散熱主體之間的溫度傳遞，提高散熱效果。

通過對(duì)散熱組件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用散熱主體與散熱片之間的配合，使得傳遞的熱量能夠很快的擴(kuò)散掉。

對(duì)于進(jìn)料管與輸料管均采用特氟龍管，利用特氟龍管表面光滑的特性和耐高溫性能，使得材料更容易進(jìn)出。

通過將兩組進(jìn)料管、輸料管及喉管采用 V形的設(shè)計(jì)，從而縮小了傳統(tǒng)的混料空腔，使得交替擠料時(shí)置換材料更快。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭的示意圖。

圖2為本發(fā)明的基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭的爆炸圖。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

如圖1、圖2所示的一種基于FDM3D打印機(jī)雙混色打印頭，包括噴嘴1、進(jìn)料組件、加熱測(cè)溫組件、散熱組件及冷卻組件。

進(jìn)料組件包括兩組進(jìn)料管9、輸料管5及喉管4，其中，進(jìn)料管9與輸料管5分別從上下兩端伸入散熱組件內(nèi)，輸料管5伸入喉管4內(nèi)且輸料管5的下端與喉管4的下端齊平。

在本發(fā)明中，進(jìn)料管9與輸料管5均為特氟龍管。對(duì)于進(jìn)料管9與輸料管5均采用特氟龍管，利用特氟龍管表面光滑的特性和耐高溫性能，使得材料更容易進(jìn)出。

兩組進(jìn)料管9、輸料管5及喉管4呈V字形分布。采用V形的設(shè)計(jì)，從而縮小了傳統(tǒng)的混料空腔，使得交替擠料時(shí)置換材料更快。

喉管4位于加熱測(cè)溫組件與散熱組件之間，喉管4為分段式結(jié)構(gòu)，包括由上至下依次分布的喉管分段A、喉管分段B及喉管分段C，其中，喉管分段B的口徑＜喉管分段A的口徑=喉管分段C的口徑，且喉管分段A的長(zhǎng)度＞喉管分段C的長(zhǎng)度。通過對(duì)喉管4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用三段式結(jié)構(gòu)，從而能夠有效的隔絕黃銅加熱塊與散熱主體之間的溫度傳遞，提高散熱效果。

加熱測(cè)溫組件包括一黃銅加熱塊2，在黃銅加熱塊2內(nèi)具有兩個(gè)與輸料管5相一一對(duì)應(yīng)的輸料腔，在黃銅加熱塊2的底端具有一與兩個(gè)輸料腔相連通并容噴嘴1安裝的安裝孔，在黃銅加熱塊2內(nèi)還安裝有加熱棒14及溫度傳感器16，加熱棒14位于兩個(gè)輸料腔之間，并通過頂絲3壓緊固定，溫度傳感器16安裝在加熱棒14的旁側(cè)，并通過墊片15與螺絲的配合壓緊固定。在本實(shí)施例中，墊片15采用M3特氟龍墊片。

散熱組件包括兩個(gè)與進(jìn)料管9、輸料管5相一一對(duì)應(yīng)的兩端開口的空心圓柱狀散熱主體，在散熱主體的上端通過快速接頭8與進(jìn)料管9相連，在散熱主體的外端沿其長(zhǎng)軸方向均勻分布有若干環(huán)狀散熱片6。通過對(duì)散熱組件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用散熱主體與散熱片6之間的配合，使得傳遞的熱量能夠很快的擴(kuò)散掉。

冷卻組件設(shè)置在散熱組件的旁側(cè)，并用于對(duì)散熱組件進(jìn)行冷卻，冷卻組件包括一冷卻風(fēng)扇12，該冷卻風(fēng)扇12安裝在風(fēng)扇支架13上，風(fēng)扇支架13通過固定件與散熱組件之間相固定。

固定件包括一與冷卻風(fēng)扇12相連的固定件A11及一對(duì)與散熱主體相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方體狀固定件B7，固定件A11與固定件B7之間通過螺栓擰緊固定，在固定件B7上開有一容散熱主體安裝的通孔，同時(shí)在固定件B7的側(cè)端具有一該通孔相連通的開口，該開口通過螺栓鎖緊。

工作原理：在進(jìn)行安裝時(shí)，首先將喉管4的喉管分段A旋入散熱主體內(nèi)，且喉管分段A與散熱主體之間螺紋配合，再將輸料管5插入喉管4內(nèi)，直至輸料管5的底端與喉管分段C的底端相互齊平，再將裝有輸料管5的喉管4的喉管分段C旋入黃銅加熱塊2的輸料腔內(nèi)，并通過螺紋配合，再將噴嘴1、加熱棒14及溫度傳感器16安裝在黃銅加熱塊2的對(duì)應(yīng)位置，并且加熱棒14利用頂絲3壓緊，溫度傳感器16利用墊片15和M3螺絲壓緊，將兩個(gè)固定件B7分別裝配在散熱主體的對(duì)應(yīng)位置，然后先把固定件B7 與固定件A11使用M3螺絲固定，再使用M3螺絲鎖緊散熱主體，再將冷卻風(fēng)扇12固定在風(fēng)扇支架13上，然后，再把其固定在固定件A11上，且冷卻風(fēng)扇12的風(fēng)向正對(duì)散熱主體，再將快插接頭8裝配的散熱主體上，然后，把進(jìn)料管9插入快插接頭8內(nèi)，完成組裝。

在進(jìn)行工作時(shí)，首先，通過加熱棒14對(duì)黃銅加熱塊2進(jìn)行加熱，同時(shí)通過溫度傳感器16反饋溫度信號(hào)，在加熱的過程中，將冷卻風(fēng)扇12開啟，對(duì)散熱組件進(jìn)行冷卻，當(dāng)溫度傳感器16反饋的溫度信號(hào)達(dá)到所需溫度時(shí)，兩個(gè)進(jìn)料管9分別通入耗材10，直至噴嘴1吐出材料，然后輸入雙色或漸變色模型即可打印。

本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。