3D打印喷头及3D打印设备制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印喷头及3D打印设备，该3D打印喷头包括相连通的喷嘴和喉管，所述喷嘴上连接有第一导热件，所述喉管上连接有第二导热件，还包括半导体制冷件，所述半导体制冷件的热端与所述第一导热件连接，所述半导体制冷件的冷端与所述第二导热件连接。本发明专利技术提供的3D打印喷头及3D打印设备，充分利用半导体制冷件工作时两端产生温差的特性，满足3D打印喷头加热熔料和喉管散热的双重需求，一个装置同时实现加热效果和散热效果，在结构设计和技术效果上的良好平衡；同时，使用时没有噪音；再次，合理利用了半导体制冷件的发热功率大于制冷功率的特性，实现了该元件的特性与3D打印喷头的需求的完美契合。

3D print nozzle and 3D printing equipment

The invention discloses a 3D print head and 3D printing equipment, the 3D print head comprises a nozzle and a connecting pipe, wherein the nozzle is connected with the first conductive member, wherein the pipe is connected with the second conductive member, also includes a semiconductor refrigeration piece, the hot end of the semiconductor refrigerating element with the first heat is the cold end of the semiconductor refrigerating element connected with the second conductive member. 3D print head and 3D printing device provided by the invention, make full use of the characteristics of semiconductor refrigeration temperature generated at both ends of work, meet dual needs of 3D print head heating melt and heat pipes, a device and realize the heating effect and cooling effect, good balance in structure design and technical effect; at the same time, the use of when there is no noise; thirdly, the rational use of the characteristics of the heating power semiconductor refrigerating element is greater than the cooling power, to achieve the perfect 3D and the characteristics of the print head of the element demand fit.

【技术实现步骤摘要】
3D打印喷头及3D打印设备
本专利技术涉及打印技术，具体涉及一种3D打印喷头及3D打印设备。
技术介绍
自20世纪80年代以来，3D打印技术因其高效率、低成本的特点获得了越来越广泛地应用，现有技术中，根据其成型方法的不同，3D打印技术可以分为立体光刻(Stcmolithography,SLA)、叠层实体制造(LaminatedObjectManufacturing,LOM)、选择性激光烧结(SelectiveLasterSintering,SLS)、熔融沉积制造(FusedDepositionModeling，FDM)等等不同的分类，其中，FDM快速成型系统与其他系统最本质的区别在于没有使用激光系统，因此成本最低，也是目前应用最为广泛的一种3D打印技术。具体的，FDM工艺是将固态的低熔点丝状材料(如PLA或ABS等)加热到半熔融状态，然后将其挤出以进行打印加工。现有技术中，3D打印喷头包括相连接的喷嘴、加热块、喉管，加热块上设置有加热装置，丝料从喉管进入喷嘴，在喷嘴处由加热装置加热成半熔融状态后挤出。上述机构在使用过程中，加热装置的热量不可避免的传递给了喉管内的丝料，容易使丝料在喉管中升温软化造成堵塞，为了解决该问题，现有技术中在喉管上设置散热装置，通过散热装置降低喉管及其内部丝料的温度，确保进入喷嘴前丝料一直处于固体状态，从而保证进料的通畅。现有技术中的散热装置大多为风扇和散热块，通过风扇实现喉管的散热。现有技术的不足之处在于，其一，需要在喷嘴和喉管上狭小的空间内同时布置加热装置和散热装置，布置难度较大，从而难以在技术效果和结构设计上达到理想的平衡状态，长时间工作可靠性不佳；其二，风扇给喉管散热极限为室温，这使得丝料自喉管进入喷嘴前还是处于高温状态，其防止堵料的能力相对较弱。其三，风扇的转动具有一定的噪音和震动，并增加喷头重量，不利于高精度和高速打印；其四，依赖多部件协同工作，任一组件出现故障，均会导致打印失败，系统可靠性欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3D打印喷头及3D打印设备，以解决现有技术中的上述不足之处。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种3D打印喷头，包括相连通的喷嘴和喉管，所述喷嘴上连接有第一导热件，所述喉管上连接有第二导热件，还包括半导体制冷件，所述半导体制冷件的热端与所述第一导热件连接，所述半导体制冷件的冷端与所述第二导热件连接。上述的3D打印喷头，所述第一导热件、半导体制冷件以及第二导热件依次抵接。上述的3D打印喷头，所述第一导热件和所述半导体制冷件之间，以及所述第二导热件和所述半导体制冷件之间均设置有液体金属垫片。上述的3D打印喷头，所述第一导热件、半导体制冷件以及第二导热件均为筒状结构，各筒状结构以端部相互抵接。上述的3D打印喷头，所述第一导热件和/或所述第二导热件的端部设置有限位结构，所述半导体制冷件嵌于所述限位结构上。上述的3D打印喷头，还包括隔热筒，所述隔热筒内嵌于所述半导体制冷件中，所述隔热筒外套于所述喷嘴和喉管的连通处。上述的3D打印喷头，所述第一导热件的外壁上设置有保温件。上述的3D打印喷头，所述半导体制冷件包括多个相互贴合的半导体制冷片，任意相邻的两半导体制冷片以热端和冷端相贴合。上述的3D打印喷头，还包括温度传感器，所述温度传感器的检测部分嵌于所述第一导热件中。一种3D打印设备，包括本体和设置于所述本体上的喷头，所述喷头为上述的3D打印喷头。在上述技术方案中，本专利技术提供的3D打印喷头，充分利用半导体制冷件工作时两端产生温差的特性，满足3D打印喷头加热熔料和喉管散热的双重需求，一个装置同时实现加热效果和散热效果在结构设计和技术效果上的良好平衡，同时，使用时没有噪音，再次，合理利用了半导体制冷件的发热功率大于制冷功率的特性，实现了该元件的特性与3D打印喷头的需求的完美契合；最后，一个元件实现了加热和散热功能，可靠性较高，避免了多元件工作带来的额外故障。由于上述3D打印喷头具有上述技术效果，包含该3D打印喷头的3D打印设备也应具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的3D打印喷头的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的3D打印喷头的剖视图；图3为本专利技术实施例提供的3D打印喷头的分解示意图。附图标记说明：1、喷嘴；2、喉管；3、第一导热件；4、第二导热件；5、半导体制冷件；6、液体金属垫片；7、限位结构；8、隔热筒；9、保温件；10、温度传感器；11、转接头；12、特氟龙管。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。如图1-3所示，本专利技术实施例提供的一种3D打印喷头1，包括相连通的喷嘴1和喉管2，喷嘴1上连接有第一导热件3，喉管2上连接有第二导热件4，还包括半导体制冷件5，半导体制冷件5的热端与第一导热件3连接，半导体制冷件5的冷端与第二导热件4连接。具体的，喉管2用于向喷嘴1供给丝料，丝料在喷嘴1内由固体加热成熔融状态以输出打印，第一导热件3连接于喷嘴1上，其连接的作用在于为喷嘴1提供热量，第二导热件4连接于喉管2上，其连接的作用用于将喉管2的热量带走，第一导热件3和第二导热件4本身并不产生热量或制造低温，其中半导体制冷件5的热端通过第一导热件3传递热量到喷嘴，实现丝料熔融，喉管2通过第二导热件4传递热量到半导体制冷件5的冷端，实现喉管降温，第二导热件4仅是传递热量的介质，因此两者虽然作用不同，但是理论上完全可以是相同的材质和结构，如铝制的筒体。半导体制冷件5也叫热电制冷片，其利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，以此可以同时实现制热和制冷的目的，半导体制冷为现有技术，本实施例不再赘述其具体内部结构和工作原理。本实施例中，半导体制冷件5的热端与第一导热件3连接，以通过第一导热件3向喷嘴1传递热量，半导体制冷件5的冷端与第二导热件4连接，以通过第二导热件4从喉管2吸收热量，以避免该部分热量加热喉管2中的丝料使其升温软化而导致堵塞，本实施例中，半导体制冷件5、第一导热件3、第二导热件4、喷嘴1以及喉管2等部件相连接的含义和作用就是进行热量传递，其具体结构不论，如第一导热件3可以是长方体、正方体、圆筒状或者其它异形结构，其可以完全包裹喷嘴1，也可以仅部分与喷嘴1贴合，其可以直接与喷嘴1贴合，还可以通过其它的导热结构向喷嘴1传递热量，仅需保证其能够将足量的热量传递给喷嘴1以使得其内部的丝料得以融化即可，唯一可以确定的是其材质为导热性能优异的材质，第二导热件4以及其它部件同样，仅需保证半导体制冷件5的能够足量的从标的结构上吸收热量。本实施例提供的3D打印喷头1，半导体制冷件5的热端产生高温，并通过第一导热件3将高温传递给喷嘴1，以使得喷嘴1内的丝料得以熔融，半导体制冷件5的冷端产生低温，并通过第二导热件4从喉管2吸收热量使其降温，以使得喉管2内的丝料始终处于固体状态。本实施例中，喉管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印喷头，包括相连通的喷嘴和喉管，所述喷嘴上连接有第一导热件，所述喉管上连接有第二导热件，其特征在于，还包括半导体制冷件，所述半导体制冷件的热端与所述第一导热件连接，所述半导体制冷件的冷端与所述第二导热件连接。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印喷头，包括相连通的喷嘴和喉管，所述喷嘴上连接有第一导热件，所述喉管上连接有第二导热件，其特征在于，还包括半导体制冷件，所述半导体制冷件的热端与所述第一导热件连接，所述半导体制冷件的冷端与所述第二导热件连接。2.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于，所述第一导热件、半导体制冷件以及第二导热件依次抵接。3.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，所述第一导热件和所述半导体制冷件之间，以及所述第二导热件和所述半导体制冷件之间均设置有液体金属垫片。4.根据权利要求3所述的3D打印喷头，其特征在于，所述第一导热件、半导体制冷件以及第二导热件均为筒状结构，各筒状结构以端部相互抵接。5.根据权利要求4所述的3D打印喷头，其特征在于，所述第一导热件和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：河南行星智能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41