一種3d打印頭結構及3d打印機的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及3D打印領域，特別是涉及一種3D打印頭結構。
【【背景技術】】
[0002]3D打印機是一種能夠將數(shù)字模型轉換為3D物品的技術。通過對各種不同材料的融合堆疊，形成與數(shù)字模型完全一致的產品。隨著3D打印技術的發(fā)展，人們對3D打印的要求也越來越高，希望打印出的產品為彩色的。目前，可熔性熱塑性材料的打印還只是單一色彩打印，最多只是兩色或三色的單一色彩分別打印后簡單組合，即在一臺3D打印機上安裝兩個或三個獨立的打印頭分別打印，打印后進行組合。這種方式只能實現(xiàn)顏色的切換轉變，而不能實現(xiàn)正真正意義的彩色打印。目前一些實現(xiàn)彩色打印的方案中，有通過透明色材料和三基色(紅、綠、藍)材料混合后進行彩色打印。但目前采用這種方案進行打印的3D打印頭，結構復雜，占空空間較大。且打印后，彩色打印的效果不夠理想，特別是黑色物體打印。
【【實用新型內容】】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種3D打印頭結構及3D打印機，3D打印頭在打印出彩色的同時，結構簡單，體積小。
[0004]本實用新型的技術問題通過以下的技術方案予以解決:
[0005]一種3D打印頭結構，包括四個導料管、四個驅動結構、驅動控制模塊、加熱模塊和噴頭，所述四個驅動機構用于在所述驅動控制模塊的控制下分別驅動四個導料管工作，所述四個導料管分別用于通入待打印的紅色材料、綠色材料、藍色材料和透明色材料，所述四個導料管均開口朝上設置，所述四個導料管的下部均穿過所述加熱模塊，所述四個導料管的出口端匯聚在所述噴頭內部。
[0006]一種3D打印機，包括3D打印頭，所述3D打印頭為如上所述的3D打印頭結構。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術對比的有益效果是:
[0008]本實用新型的3D打印頭結構，通過四個導料管輸送三基色和透明色的打印材料，驅動機構在驅動控制模塊的控制下分別對應控制四個導料管，從而驅動某一個或者某幾個導料管工作時，打印出相應的顏色，實現(xiàn)彩色打印。該3D打印頭結構中四個導料管均開口朝上設置，出口端匯聚在噴頭處，在噴頭內進行材料混合，整體結構緊湊，從而體積較小。該3D打印頭結構應用于3D打印機中，可打印出彩色，且產品整體體積較小。
【【附圖說明】】
[0009]圖1是本實用新型【具體實施方式】的3D打印頭結構的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0010]下面結合【具體實施方式】并對照附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0011]如圖1所示，為本【具體實施方式】的3D打印頭結構，包括四個導料管2、4、12和9，四個驅動結構3、5、13和1、驅動控制模塊(圖中未示意出)、加熱模塊7和噴頭8。其中，四個驅動機構3、5、13和I用于在驅動控制模塊的控制下分別驅動四個導料管2、4、12和9工作，四個導料管2、4、12和9分別用于通入待打印的紅色材料、綠色材料、藍色材料和透明色材料，四個導料管2、4、12和9均開口朝上設置，四個導料管2、4、12和9的下部均穿過加熱模塊7，四個導料管2、4、12和9的出口端匯聚在噴頭8內部。
[0012]其中，驅動機構為電機。加熱模塊7包括多個加熱棒6和被加熱塊，多個加熱棒6均勻設置在被加熱塊外部，四個導料管2、4、12和9的下部穿過被加熱塊。優(yōu)選地，3D打印頭結構還包括加熱控制模塊(圖中未示意出)，加熱控制模塊的輸出端連接加熱模塊7，用于控制加熱模塊7形成自上而下的第一加熱區(qū)14和第二加熱區(qū)15，第一加熱區(qū)14的溫度使導料管中的材料被預加熱(如下稱為預熱區(qū))，第二加熱區(qū)15的溫度使導料管中的材料被液化(如下稱為液化區(qū))。
[0013]工作時，驅動控制模塊控制電機I單獨工作，此時，導料管9在電機I的驅動下輸入透明材料，在噴頭8內部僅注入透明材料，從而該打印頭結構可以打印透明材料物體。
[0014]驅動控制模塊控制電機3，5，13 一起工作時且控制電機工作使導料管中按照設定比例通入各顏色的材料。此時，導料管2，4，12分別按不同比例輸入藍色、紅色、綠色材料，在加熱模塊7中預熱區(qū)14中預熱，逐漸軟件，并在液化區(qū)15中液化，達到噴嘴內部區(qū)域16時進行混合，此時可以構成除透明色以外的所有顏色。優(yōu)選地，導料管2，4，12中分別通入青色、品紅、黃色材料進行混合，從而可以更好地混合出各種顏色。
[0015]上述設置中，雖然能打印出各種彩色顏色，但是黑色不夠豐滿，因此進一步優(yōu)選地，打印頭結構還包括第五導料管10和第五驅動結構11，第五驅動機構11用于在驅動控制模塊的控制下驅動第五導料管10，第五導料管10用于通入待打印的黑色材料，第五導料管10開口朝上設置，下部穿過加熱模塊7，出口端與四個導料管的出口端共同匯聚在噴頭8內部。第五驅動機構11可為電機。這樣，驅動控制模塊控制電機11單獨工作，導料管10在電機11的驅動下輸入黑色材料，在噴頭8內部僅注入黑色材料，從而該打印頭結構可以打印黑色材料物體。
[0016]本【具體實施方式】的3D打印頭結構，工作過程中，驅動控制模塊控制不同的電機按精確比例向導料管中輸入不同顏色的材料，在加熱模塊中預熱區(qū)中預熱，逐漸軟件，并在液化區(qū)中液化，到達噴嘴內的混料區(qū)中混合，最后在噴頭中噴出各種不同的顏色。該3D打印頭結構可以打印透明色、黑色等所有色彩的物體，操作簡單，無需切換進料口，而且彩色打印效果好。采用導料管的設置，且開口朝上，從而整體從上部同一方向進料，打印頭結構緊湊，整體體積較小。
[0017]本【具體實施方式】中還提供一種3D打印機，包括如上所述的3D打印頭結構，從而體積較小，且可以打印透明色、黑色等所有色彩的物體，操作簡單，無需切換進料口，而且彩色打印效果好。
[0018]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種3D打印頭結構，其特征在于:包括四個導料管、四個驅動結構、驅動控制模塊、加熱模塊和噴頭，所述四個驅動機構用于在所述驅動控制模塊的控制下分別驅動四個導料管工作，所述四個導料管分別用于通入待打印的紅色材料、綠色材料、藍色材料和透明色材料，所述四個導料管均開口朝上設置，所述四個導料管的下部均穿過所述加熱模塊，所述四個導料管的出口端匯聚在所述噴頭內部。
2.根據權利要求1所述的3D打印頭結構，其特征在于:所述打印頭結構還包括第五導料管和第五驅動結構，所述第五驅動機構用于在所述驅動控制模塊的控制下驅動第五導料管，所述第五導料管用于通入待打印的黑色材料，所述第五導料管開口朝上設置，下部穿過所述加熱模塊，出口端與所述四個導料管的出口端共同匯聚在所述噴頭內部。
3.根據權利要求1所述的3D打印頭結構，其特征在于:所述四個導料管中，第一導料管用于通入品紅色材料，第二導料管用于通入黃色材料，第三導料管用于通入青色材料，第四導料管用于通入透明色材料。
4.根據權利要求1所述的3D打印頭結構，其特征在于:驅動機構為電機。
5.根據權利要求1所述的3D打印頭結構，其特征在于:所述加熱模塊包括多個加熱棒和被加熱塊，所述多個加熱棒均勻設置在被加熱塊外部，所述四個導料管的下部穿過所述被加熱塊。
6.根據權利要求1所述的3D打印頭結構，其特征在于:所述3D打印頭結構還包括加熱控制模塊，所述加熱控制模塊的輸出端連接所述加熱模塊，用于控制所述加熱模塊形成自上而下的第一加熱區(qū)和第二加熱區(qū)，所述第一加熱區(qū)的溫度使導料管中的材料被預加熱，所述第二加熱區(qū)的溫度使導料管中的材料被液化。
7.—種3D打印機，包括3D打印頭，其特征在于:所述3D打印頭為如權利要求1?6任一項所述的3D打印頭結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種3D打印頭結構及3D打印機，3D打印頭結構包括四個導料管、四個驅動結構、驅動控制模塊、加熱模塊和噴頭，所述四個驅動機構用于在所述驅動控制模塊的控制下分別驅動四個導料管工作，所述四個導料管分別用于通入待打印的紅色材料、綠色材料、藍色材料和透明色材料，所述四個導料管均開口朝上設置，所述四個導料管的下部均穿過所述加熱模塊，所述四個導料管的出口端匯聚在所述噴頭內部。本實用新型的3D打印頭，在打印出彩色的同時，結構簡單，體積小。
【IPC分類】B29C67-00, B29C31-10, B33Y30-00
【公開號】CN204488055
【申請?zhí)枴緾N201520092223
【發(fā)明人】薄建彬, 楊義科
【申請人】中科三維成型技術（深圳）有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年2月6日