一種三維打印頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械領(lǐng)域，涉及一種三維物品形成裝置，尤其是一種三維打印頭。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，例如塑料成型、食品等工業(yè)產(chǎn)品的制作上，采用三維打印技術(shù)成型已經(jīng)成為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]以塑料物品打印為例，現(xiàn)有的三維打印技術(shù)通常采用塑料線材作為打印耗材，將線材卷繞在盤上，逐漸供應(yīng)到打印機中。所述線材在打印機中被融化，然后經(jīng)由打印頭排出，堆積在打印平臺上形成預(yù)定的形狀。然而這種技術(shù)方案僅僅只限于將能夠形成為線材的物品供應(yīng)到打印機中。對于難以形成線材的物品，以食品為例，在食品三維打印中由于食品的特定物理屬性不適于通過上述線材的方式供應(yīng)，或者不適于以線材的方式精確供應(yīng)，通常采用柱塞泵的方式來實現(xiàn)三維打印的物料供給。一種柱塞泵的供應(yīng)方式包括，所述柱塞泵形成為針管的結(jié)構(gòu)，在針管中容納預(yù)定量的食品原料，例如巧克力，通過針管的柱塞擠壓逐漸地將所述食品排出到打印平臺上形成預(yù)定的形狀。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對于塑料的打印局限于將所述塑料形成為線材，這樣對于廢舊塑料的利用變得成本過高，而且由于僅僅只有少數(shù)的幾種塑料容易形成為線材，從而對于塑料材料的使用范圍也帶來限制。進(jìn)一步地，對于不能夠形成為線材的食品而言，采用柱塞泵的方式來進(jìn)行打印每次只能打印較小的數(shù)量，降低了打印的效率。
[0005]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種新的三維打印設(shè)備能夠?qū)τ诜蔷€材的三維打印物品進(jìn)行大批量的打印，并且保證打印的精度和成型質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型正是基于現(xiàn)有技術(shù)的上述需求而提出的，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種三維物品成型裝置，該裝置能夠降低對成型材料物理特性的依賴同時保證較高的打印精度。
[0007]為了解決上述問題，根據(jù)本實用新型的一個方面提供了一種三維打印頭，包括進(jìn)料元件、打印物料排出機構(gòu)和打印頭噴嘴；所述打印物料排出機構(gòu)形成有上腔和下腔，上腔與所述進(jìn)料元件相連通用于接收所述進(jìn)料元件傳送來的打印物料，所述上腔的底壁包括形成為漏斗狀并具有通孔，一根螺桿從所述上腔經(jīng)由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺桿的底端鄰近并對準(zhǔn)與所述下腔底部連通的噴嘴。
[0008]通過上述打印頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以直接用于打印非線材狀的物料，同時由于打印頭的結(jié)構(gòu)合理能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的供料，此外所述打印頭由于設(shè)置了上下兩腔還能夠避免物料的阻塞。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例的打印頭的結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例的打印頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，需要注意的是該【具體實施方式】僅僅是對本實用新型優(yōu)選技術(shù)方案的舉例，并不能理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制。
[0012]本實施例公開了一種塑料顆粒3D打印頭。圖1示出了本實用新型實施例的總體結(jié)構(gòu)。
[0013]所述打印頭3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，所述打印頭包括進(jìn)料元件1、打印物料排出機構(gòu)和打印頭噴嘴7。
[0014]所述進(jìn)料元件I的上端與所述三維打印機中的供料單元相連通，從所述三維打印機的供料單元中接收用于打印的物料(在本實用新型實施例中，所述物料優(yōu)選為顆粒狀的塑料)，所述進(jìn)料元件I的下端與所述打印物料排出機構(gòu)相連，用于將所述用于打印的物料輸入到打印物料排出機構(gòu)當(dāng)中。本實用新型實施例中的進(jìn)料元件31優(yōu)選為筒狀的供料筒，所述供料桶的上端為豎直設(shè)置，下端呈傾斜方向向下開口，以便于物料以較為合理的速度輸入到所述打印物料排出機構(gòu)中，從而控制了所述物料在傳輸方向上的穩(wěn)定性。
[0015]如圖1、2所示，本實用新型實施例中的所述打印物料排出機構(gòu)內(nèi)部中空，形成有上腔和下腔，上腔與所述進(jìn)料元件I的下端相連通用于接收所述進(jìn)料元件I傳送來的顆粒狀塑料。所述上腔具有預(yù)定的高度和容積，當(dāng)所述進(jìn)料單元I供給到所述上腔當(dāng)中后，由于上腔的容積可以緩沖物料的供應(yīng)，避免物料直接堆積到所述打印噴頭處導(dǎo)致噴頭的阻塞。所述上腔的底壁包括形成為漏斗狀，具有向下傾斜的斜坡，在所述底壁中央形成有通孔，所述上腔和所述下腔藉由所述通孔連通。
[0016]所述下腔形成于所述上腔的下方，所述上腔的底壁構(gòu)成所述下腔的頂壁，這樣所述上腔中的打印物料能夠通過所述通孔給予所述下腔一定的壓力，從而有利于所述打印物料的排出。所述下腔底部與所述打印頭噴嘴37相連通，以便與所述打印物料從所述噴嘴排出。所述上腔的直徑大于所述下腔的直徑，所述下腔的直徑大于所述上腔底壁上通孔的直徑。
[0017]所述螺桿9從所述上腔經(jīng)由所述通孔延伸至所述下腔。所述螺桿的上端與設(shè)置在所述上腔上端的電機2相連，所述電機2優(yōu)選地采用步進(jìn)電機，電機32通過聯(lián)軸器8與螺桿9相連帶動所述螺桿9轉(zhuǎn)動。所述螺桿的下部臨近所述下腔底部的噴嘴設(shè)置。優(yōu)選地，所述螺桿的底部形成有尖端，所述尖端與所述噴嘴的通道對準(zhǔn)，這樣可以導(dǎo)引所述下腔的打印物料進(jìn)入所述噴嘴的通道中。所述螺桿形成為直線的桿狀，所述螺桿上形成有螺紋，所述
[0018]所述螺桿9上設(shè)置有螺紋，當(dāng)所述螺桿旋轉(zhuǎn)時，所述螺紋對所述打印物料產(chǎn)生擠壓從而將所述打印物料向下排出。所述通孔的直徑最小，這樣在所述通孔處所述螺桿與所述通孔之間的間距最小，從而能夠給予所述打印物料足夠的擠壓作用將所述上腔中的打印物料按照預(yù)先設(shè)定的打印量供應(yīng)到所述下腔中，所述螺桿的底部設(shè)置有尖端所述尖端臨近所述噴嘴的通道，這樣通過所述尖端的擠壓給予所述打印物料足夠的壓力從而按照預(yù)先設(shè)定的打印量排出。通過這種腔室和設(shè)計能夠提高物料的供應(yīng)精度，從而提高了打印的精度。同時由于螺紋的旋轉(zhuǎn)中對所述物料產(chǎn)生擠壓，因此這種供給單元不易堵塞能夠長時間順暢地供料。
[0019]優(yōu)選的一種方案包括，所述下腔采用鋁合金材料制作而成，在所述下腔上設(shè)置有加熱單元6，通過所述加熱單元6對所述下腔中的物料進(jìn)行加熱，物料被加熱融化后形成為液體以便于從噴口排出從而形成目標(biāo)的成型物。進(jìn)一步地，所述加熱裝置設(shè)置在所述下腔的下部，因而離所述噴口的位置近，這樣能夠保證在噴口噴出時的物料被充分地加熱融化。同時避免了在不需要加熱的部分進(jìn)行加熱從而產(chǎn)生電能的浪費。所述加熱單元6優(yōu)選地通過所述加熱棒5進(jìn)行電加熱，這種加熱方式便于控制加熱的溫度并且能夠快速地加熱節(jié)省加熱時間。
[0020]在所述下腔上，位于所述加熱單元6的上部設(shè)置有散熱單元，一種優(yōu)選的散熱單元包括散熱片3與風(fēng)扇4，所述散熱片設(shè)置在所述墻體的外壁上，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述散熱片上，通過風(fēng)扇的風(fēng)冷降低所述下腔上部的溫度，避免物料在所述下腔的上部融化，從而避免了腔體的堵塞。
[0021]該打印機可以直接采用塑料顆粒材料料作為打印原料，不再需要目前廣泛使用的塑料絲狀原料。而目前國內(nèi)外的3D打印機，采用的是1.75mm和3.0mm的塑料絲原料，這種成品原料的材料成分只能是PLA、ABS或者少量的改性尼龍。材料的局限性限制了 3D打印機的應(yīng)用。采用本實用新型實施例的塑料顆粒3D打印機可以廣泛采用多種塑料材料進(jìn)行打印，不再受限于絲狀材料的固有成分，對于3D打印機打印材料的拓展具有非常大的意義。
[0022]以上【具體實施方式】僅僅是對本實用新型優(yōu)選技術(shù)方案的舉例，凡是在本實用新型的構(gòu)思下對本【具體實施方式】中的技術(shù)方案進(jìn)行要素的簡單替換和要素的簡單刪除均應(yīng)當(dāng)納入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種三維打印頭，包括進(jìn)料元件、打印物料排出機構(gòu)和打印頭噴嘴； 其特征在于， 所述打印物料排出機構(gòu)形成有上腔和下腔，上腔與所述進(jìn)料元件相連通用于接收所述進(jìn)料元件傳送來的打印物料，所述上腔的底壁包括形成為漏斗狀并具有通孔，一根螺桿從所述上腔經(jīng)由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺桿的底端鄰近并對準(zhǔn)與所述下腔底部連通的噴嘴。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印頭，其特征在于，所述上腔的直徑大于所述下腔的直徑，所述下腔的直徑大于所述上腔底壁上通孔的直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印頭，其特征在于，所述螺桿的上端通過聯(lián)軸器與設(shè)置在所述上腔上端的電機相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印頭，其特征在于，所述螺桿的底部形成有尖端，所述尖端與所述噴嘴的通道對準(zhǔn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印頭，其特征在于，在所述下腔上設(shè)置有加熱單元，以將所述下腔中打印物料加熱融化成熔融態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維打印頭，其特征在于，所述加熱單元設(shè)置在所述下腔的下部，臨近噴口的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維打印頭，其特征在于，所述下腔采用鋁合金材料制作而成。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的三維打印頭，其特征在于，所述下腔上還設(shè)置有散熱單元，所述散熱單元包括散熱片與風(fēng)扇，所述散熱片設(shè)置在所述下腔體的外壁上，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述散熱片上。
【專利摘要】本實用新型提供了一種三維打印頭，包括進(jìn)料元件、打印物料排出機構(gòu)和打印頭噴嘴；所述打印物料排出機構(gòu)形成有上腔和下腔，上腔與所述進(jìn)料元件相連通用于接收所述進(jìn)料元件傳送來的打印物料，所述上腔的底壁包括形成為漏斗狀并具有通孔，一根螺桿從所述上腔經(jīng)由所述通孔延伸至所述下腔，所述螺桿的底端鄰近并對準(zhǔn)與所述下腔底部連通的噴嘴。通過上述打印頭的驅(qū)動結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以直接用于打印非線材狀的物料，同時由于打印頭的結(jié)構(gòu)合理能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的供料，此外所述打印頭由于設(shè)置了上下兩腔還能夠避免物料的阻塞。
【IPC分類】B29C67/00
【公開號】CN204701149
【申請?zhí)枴緾N201520128132
【發(fā)明人】張繼春, 張玲, 郭星偉, 朱安棟
【申請人】威海湛翌三維科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年3月5日