一种用于熔融沉积成型3D打印机的防滴漏喷头，包括导料管，加热块，喷嘴和进给机构，导料管上有进料通道，喷嘴固定于导料管的下端，喷嘴的喷口与导料管的进料通道连通；导料管套装于加热块内，导料管与加热块固定连接；喷头具有防滴漏机构，防滴漏机构包含能够封闭导料管出料口的挡板，导料管底端设置有导槽，挡板安装在导槽内，挡板与导槽间隙配合；挡板通过传动机构与步进电机连接，传动机构将步进电机的转动转化为档板沿导料管径向的平动，传动机构步进式地驱动挡板闭合或开启导料管的出料口。本发明专利技术具有打印完成后喷头不滴漏的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于熔融沉积成型3D打印机的防滴漏喷头。技术背景3D打印技术又称快速成型(Rapid Prototype)技术，简称RP技术，根据成型方式的不同分为选择性激光烧结(SLS)，熔融沉积成型(FDM)，光固化成型(SLA)，叠层实体成型(L0M)等。熔融沉积成型(FDM)快速成型系统与SLA、L0M、SLS系统的最大区别在于FDM没有采用激光系统。FDM是将丝状的热熔性材料(热熔丝)加热熔化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料熔化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。现有的熔融沉积成型(FDM)3D打印机普遍存在着喷头滴漏的问题，喷头滴漏影响物体表面的光滑程度，降低打印质量。喷头的结构通常是:由导料管、加热块、喷嘴、散热块和进给机构组成。热熔丝在进给机构的推动下通过导料管中的进料通道。导料管拥有外螺纹，加热块拥有内螺纹，导料管套在加热块内、两者通过螺纹副连接。导料管底部拥有内螺纹孔，喷嘴通过螺纹副安装在导料管底端中心。加热块通电后升温，熔化导料管内的热熔丝，熔化后的热熔丝在进给送料机构的持续推动下从喷嘴喷出。熔融沉积成型工艺一般采用低熔点丝状材料，如PLA和ABS塑料热熔丝，经常因为喷嘴的高温区域太大造成喷嘴内的热熔丝熔化太多，熔化了的热熔丝在重力的作用下会自然向下流淌，造成喷嘴滴漏。而喷嘴滴漏的直接结果就是在打印物体的外表面造成不平整。当同时打印几个没有接触的打印物体时，会出现打印物体之间有拉丝现象。
技术实现思路
为了克服现有的熔融沉积成型(FDM)3D打印机的喷头的滴漏问题，本专利技术提供了一种防滴漏嗔头。—种用于熔融沉积成型3D打印机的防滴漏喷头，包括导料管，加热块，喷嘴和进给机构，导料管上设置热熔丝的进料通道，喷嘴固定于导料管的下端，喷嘴的喷口与导料管的进料通道连通;导料管套装于加热块内，导料管与加热块固定连接;其特征在于:喷头具有防滴漏机构，防滴漏机构包含能够封闭导料管出料口的挡板，导料管底端设置有导槽，挡板安装在导槽内，挡板与导槽间隙配合;挡板通过传动机构与步进电机连接，传动机构将步进电机的转动转化为档板沿导料管径向的平动，传动机构步进式地驱动挡板闭合或开启导料管的出料口。例如，传动机构为齿轮齿条机构，齿轮与步进电机连接，齿条的一端与挡板固定，推动挡板平动。进一步，传动机构包括与步进电机连接的摩擦轮，与摩擦轮接触的滑块，导向滑块运动的导轨和连接滑块与挡板的连杆;摩擦轮与滑块之间的滑动摩擦力使滑块沿导轨平动。连杆将滑块的运动传递至挡板，从而使挡板平动，达到闭合或开启导料管出料口的目的。进一步，步进电机、摩擦轮、滑块和导轨安装于挡板控制室内；挡板控制室的底板上设有允许连杆穿过的通孔，连杆在通孔内平移的距离足够挡板闭合或开启导料管的出料口。也就是说，通孔的宽度大于连杆使挡板运动的行程距离，通孔不会阻碍连杆带动挡板闭合或开启导料管的出料口。进一步，挡板控制室安装于喷头夹持块下方，挡板控制室套在加热块外围。进一步，导料管上设有热熔丝的进给机构，进给机构包括主动进给轮、从动进给轮和进给电机，主动进给轮与进给电机连接，导料管上设有主动进给轮窗口和从动进给轮窗口，主动进给轮和从动进给轮经各自的窗口伸入导料管内，主动进给轮和从动进给轮夹紧热熔丝。进给电机驱动主动进给轮转动，在滑动摩擦力和滚动摩擦力的作用下，主动进给轮和从动进给轮驱使热熔丝从导料管的上方进料口向下方出料口运动。进一步，导料管上固定安装有喷头夹持块，喷头夹持块的下表面与加热块接触;主动进给轮和从动进给轮安装于喷头夹持块上，喷头夹持块中空形成容纳从动进给轮和主动进给轮的腔体，进给电机固定在喷头夹持块上。利用喷头夹持块能够将喷头安装到3D打印机上。进给电极固定在喷头夹持块的外壁上。进一步，喷头夹持块的下表面抵住加热块。可以将喷头夹持块与加热块抵紧的壁面用散热性好的材料制作，从而使喷头夹持块可以当作散热件。本专利技术的优点是:1、设置防滴漏机构，打印完成后，步进电机和传动机构使挡板闭合导料管的出料口，阻止导料管内已熔化的热熔丝下落，残留在喷嘴内的热熔性材料由于量少，且不再受到向下的压力，可以依靠与喷嘴之间的摩擦力保持在喷嘴中而不向下滴落。2、使用摩擦轮驱动滑块沿导轨滑动的方式来提供挡板闭合或开启导料管出料口的驱动力，传动机构的体积小，占用的空间小;并且步进电机每步进一次，摩擦轮驱动滑块平动的距离可以精确得知，利用步进式累积效果来精确控制挡板运动的距离，避免挡板过度冲击导料管而造成导料管损坏。3、喷头夹持块不但作为喷头与3D打印机之间的连接件，而且能够用于安装热熔丝的进给机构和防滴漏机构的挡板控制室，并且能够起到散热的作用。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图； 图2为图1中A区域的局部放大图； 图3为本专利技术的工作流程图。1、加热块，2、喷头夹持块，3、从动进给轮，4、导料管，5、主动进给轮，6、进给电机，7、挡板控制室，8、步进电机，9、摩擦轮，10、滑块，11、导轨，12、挡板，13、连杆，14、喷嘴。【具体实施方式】一种用于熔融沉积成型3D打印机的防滴漏喷头，包括导料管4，加热块1和喷嘴14，导料管4上设置热熔丝的进料通道，喷嘴14固定于导料管4的下端，喷嘴14的喷口与导料管4的进料通道连通;导料管4套装于加热块1内，导料管4与加热块1固定连接，导料管4具有外露于加热块1的外露部;喷头具有防滴漏机构，防滴漏机构包含能够封闭导料管4出料口的挡板12，导料管4底端设置有导槽，挡板12安装在导槽内，挡板12与导槽间隙配合;挡板12通过传动机构与步进电机8连接，传动机构将步进电机8的转动转化为档板12沿导料管4径向的平动，传动机构步进式地驱动挡板12闭合或开启导料管4的出料口。如图1所示，喷头夹持块2用于将整个喷头固定安装在熔融沉积成型3D打印机上；导料管4固定安装在喷头夹持块2中间，热熔丝从导料管4的进料通道穿过;加热块1安装在导料管4下端外围，可对导料管4中的热熔丝持续加热到设定的温度，使其从固态转变到熔融状态，从而可进行下一步的材料挤出与打印工作。加热块1内含有温度传感当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于熔融沉积成型3D打印机的防滴漏喷头，包括导料管，加热块，喷嘴和进给机构，导料管上设置热熔丝的进料通道，喷嘴固定于导料管的下端，喷嘴的喷口与导料管的进料通道连通；导料管套装于加热块内，导料管与加热块固定连接；其特征在于：喷头具有防滴漏机构，防滴漏机构包含能够封闭导料管出料口的挡板，导料管底端设置有导槽，挡板安装在导槽内，挡板与导槽间隙配合；挡板通过传动机构与步进电机连接，传动机构将步进电机的转动转化为档板沿导料管径向的平动，传动机构步进式地驱动挡板闭合或开启导料管的出料口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余忠华，吴海曦，周宇飞，张浩，申玄伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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