应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头制造技术

本发明专利技术公布了应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头，包括支撑主体，支撑主体上设置有用于贮存打印耗材的贮料管，支撑主体下端连接有喷头，喷头包括用于输送耗材并且与贮料管共轴线布置的引料管，引料管与贮料管滑动套接并且引料管可沿自身轴线滑动，支撑主体内设置有热源并且热源可将由贮料管输送至引料管内的耗材加热至熔融态，喷头可将由引料管输送的熔融态耗材挤压至打印工作面，喷头还包括挤出口外壁、流量控制体，流量控制体与挤出口外壁的内壁可随挤出量的变化处于配合或脱离状态，并调节挤出口外壁的挤出口径。

3D printing extruding head applied to material flow rate automatic change

The invention discloses a 3D printing and extrusion head for automatic diameter-changing of flow rate used in augmentation manufacturing, which comprises a support body, a storage pipe for storing and printing consumables, a sprinkler head connected to the lower end of the support body, a feeding pipe for conveying consumables and arranged in coaxial line with the storage pipe, a feeding pipe and a storage pipe. Sliding sleeve and feeding pipe can slide along its own axis, supporting the main body is provided with a heat source and heat source can be conveyed from the feeding pipe to the feeding pipe consumables heated to melting state, nozzle can be conveyed by feeding pipe melting state consumables extrusion to the printing face, nozzle also includes extrusion outlet wall, flow control body, flow rate. The inner wall of the control body and the extrusion outlet wall can be matched or detached with the change of the extrusion amount, and the extrusion outlet diameter of the extrusion outlet wall can be adjusted.

【技术实现步骤摘要】
应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头本专利技术是申请日为2017年07月27日，申请号为：2017106258241，专利技术名称为“一种流量自动变径3D打印挤出头”的专利技术专利的分案申请。
本专利技术涉及一种增材制造器械，具体涉及应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头。
技术介绍
3D打印技术为人类生活带来极大的便利，3D打印技术在食品、建筑、医学方面有着广泛的应用，其对复杂工件的制造具有巨大的优势，3D打印机可通过与计算机、机床的配合对复杂的工件进行制造并且与传统制造工艺相比较其制造时间短、制造成本低、制造精度高。现有的3D打印挤出头在打印工件过程中，挤出口的挤出半径为固定不变的，当打印工件需要更大的挤出量与挤出半径时，现有的挤出口无法根据工件的需要改变其挤出量与挤出半径。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的提供一种打印过程中挤出半径可切换的3D打印机挤出头，并且本专利技术具有根据挤出量自动切换挤出半径的功能。为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下。应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头，包括支撑主体，其特征在于，支撑主体上设置有用于贮存打印耗材的贮料管，支撑主体下端连接有喷头，喷头包括用于输送耗材并且与贮料管共轴线布置的引料管，引料管与贮料管滑动套接并且引料管可沿自身轴线滑动，支撑主体内设置有热源并且热源可将由贮料管输送至引料管内的耗材加热至熔融态，喷头可将由引料管输送的熔融态耗材挤压至打印工作面，喷头还包括挤出口外壁、流量控制体，流量控制体与挤出口外壁的内壁可随挤出量的变化处于配合或脱离状态，并调节挤出口外壁的挤出口径；挤出口外壁、流量控制体分别呈圆台状并且挤出口外壁靠近贮料管一侧同轴设置有柱状外壁、流量控制体靠近贮料管一侧同轴设置有柱状块，挤出口外壁的柱状外壁与流量控制体的柱状块密封匹配并且挤出口外壁的母线与流量控制体的母线平行，挤出口外壁设置有空腔并且空腔可收纳流量控制体，挤出口外壁的底部设置有挤出口并且挤出口与流量控制体的底面匹配，流量控制体与引料管的排料端固定连接，流量控制体同轴套接于挤出口外壁的内壁并且流量控制体可沿自身轴线靠近或远离挤出口外壁，流量控制体上设置有若干导料孔，所述导料孔包括第一导料孔、第二导料孔，第一导料孔同轴设置于流量控制体的底部并且第一导料孔与引料管连通，第一导料孔的直径小于挤出口外壁的挤出口半径，第二导料孔沿流量控制体的周向设置并且第二导料孔的轴线垂直于流量控制体的侧面且第二导料孔与引料管连通；流量控制体与螺纹连接件之间设置有使流量控制体与螺纹连接件相互远离的弹簧；流量控制体靠近螺纹连接件一侧设置有环形限位槽并且环形限位槽可收纳弹簧。上述技术方案的进一步改进。第二导料孔沿流量控制体周向均匀间隔分布并且相邻第二导料孔安装高度相同。上述技术方案的进一步改进。贮料管与引料管的连接处设置有环形热障。一种流量自动变径3D打印挤出方法，其步骤包括：S1.接通电源，支撑主体内的热源将位于引料管内的耗材加热至熔融态，熔融态耗材沿引料管的轴线向流量控制体方向流动；S2.第一状态下，挤出口外壁的内壁与流量控制体密封匹配，由于挤出口外壁、流量控制体分别呈圆台状并且挤出口外壁靠近贮料管一侧同轴设置有柱状外壁、流量控制体靠近贮料管一侧同轴设置有柱状块，挤出口外壁的柱状外壁与流量控制体的柱状块密封匹配并且挤出口外壁的母线与流量控制体的母线平行，挤出口外壁设置有空腔并且空腔可收纳流量控制体，挤出口外壁的底部设置有挤出口并且挤出口与流量控制体的底面匹配，流量控制体与引料管的排料端固定连接，流量控制体同轴套接于挤出口外壁的内壁并且流量控制体可沿自身轴线靠近或远离挤出口外壁，流量控制体上设置有若干导料孔，所述导料孔包括第一导料孔、第二导料孔，第一导料孔同轴设置于流量控制体的底部并且第一导料孔与引料管连通，第一导料孔的直径小于挤出口外壁的挤出口半径，第二导料孔沿流量控制体的周向设置并且第二导料孔的轴线垂直于流量控制体的侧面且第二导料孔与引料管连通；此时，熔融态耗材对流量控制侧面施加指向流量控制体轴线的压力在竖直方向的分力小于流量控制体自身重力，熔融态耗材从引料管排出后由第一导料孔挤出至打印工作面；S3.当工件所需打印精度降低、挤出量提高时，贮料管挤出耗材的挤出压力增大，引料管内运输的熔融态耗材运动压力增大，熔融态耗材对流量控制体侧面产生的指向流量控制体轴线的压力增大并且指向流量控制体轴线的压力在竖直方向的分力大于流量控制体自身重力，流量控制体在熔融态耗材产生的由流量控制体表面指向流量控制体轴线的压力作用下，流量控制体沿引料管的轴线远离挤出口外壁并且流量控制体与挤出口外壁之间形成可供熔融态耗材穿过的空隙，并且流量控制体运动过程中牵引与其固定的引料管同步运动；S4.在上述步骤S3中，位于引料管的熔融态耗材分别通过第一导料孔、第二导料孔排出，第二导料孔排出的耗材经过流量控制体与挤出口外壁之间的间隙与第一导料孔排出的熔融态耗材合流并通过挤出口挤出至打印工作面。更为优化的，在上述的步骤S1中，贮料管外壁设置有可对贮料管内耗材进行散热的环形散热片；防止贮料管内耗材受引料管的热传导并导致温度过高引起贮料管内耗材的损坏、软化。更进一步的，在上述步骤S1中，贮料管与引料管的连接处设置有环形热障；通过环形热障延缓了热量又引料管向贮料管的传递，保证了贮料管内贮存耗材不因温度过高而软化。更优的，在上述步骤S3中，螺纹连接件与流量控制体之间设置有使螺纹连接件与流量控制体相互远离的弹簧，当熔融态耗材对流量控制体侧面产生的指向流量控制体轴线的压力增大并且指向流量控制体轴线的压力在竖直方向的分力大于流量控制体自身重力与弹簧弹力的合力时，流量控制体可沿其自身轴线偏离挤出口外壁，并使得流量控制体与挤出口外壁之间形成可供熔融态耗材穿过的空隙；弹簧保证了第一状态下挤出口外壁的内壁与流量控制体之间的密封匹配，环形限位槽使流量控制体沿轴线方向移动过程中，弹簧不发生沿流量控制体周向的位移并保证弹簧不卡入流量控制体与挤出口外壁之间，保证了打印的稳定性以及工作状态切换的稳定性。本专利技术与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本专利技术依据耗材流速、流量进行开口范围的自适应性调整，并控制精度高，可显著降低3D打印机在打印精度较低物体所需的时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术整体剖视图。图3为本专利技术贮料管与喷头连接图。图4为本专利技术喷头结构示意图。图5为本专利技术第一状态示意图。图6为本专利技术第二状态示意图。图7为本专利技术第二状态喷头示意图。图中各个标号意义为：10.喷头，11.引料管，12.挤出口外壁，13.流量控制体，14.螺纹连接件，15.弹簧；20.支撑主体；30.贮料管。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头，包括支撑主体，其特征在于，支撑主体上设置有用于贮存打印耗材的贮料管，支撑主体下端连接有喷头，喷头包括用于输送耗材并且与贮料管共轴线布置的引料管，引料管与贮料管滑动套接并且引料管可沿自身轴线滑动，支撑主体内设置有热源并且热源可将由贮料管输送至引料管内的耗材加热至熔融态，喷头可将由引料管输送的熔融态耗材挤压至打印工作面，喷头还包括挤出口外壁、流量控制体，流量控制体与挤出口外壁的内壁可随挤出量的变化处于配合或脱离状态，并调节挤出口外壁的挤出口径；挤出口外壁、流量控制体分别呈圆台状并且挤出口外壁靠近贮料管一侧同轴设置有柱状外壁、流量控制体靠近贮料管一侧同轴设置有柱状块，挤出口外壁的柱状外壁与流量控制体的柱状块密封匹配并且挤出口外壁的母线与流量控制体的母线平行，挤出口外壁设置有空腔并且空腔可收纳流量控制体，挤出口外壁的底部设置有挤出口并且挤出口与流量控制体的底面匹配，流量控制体与引料管的排料端固定连接，流量控制体同轴套接于挤出口外壁的内壁并且流量控制体可沿自身轴线靠近或远离挤出口外壁，流量控制体上设置有若干导料孔，所述导料孔包括第一导料孔、第二导料孔，第一导料孔同轴设置于流量控制体的底部并且第一导料孔与引料管连通，第一导料孔的直径小于挤出口外壁的挤出口半径，第二导料孔沿流量控制体的周向设置并且第二导料孔的轴线垂直于流量控制体的侧面且第二导料孔与引料管连通；流量控制体与螺纹连接件之间设置有使流量控制体与螺纹连接件相互远离的弹簧；流量控制体靠近螺纹连接件一侧设置有环形限位槽并且环形限位槽可收纳弹簧。...

【技术特征摘要】
1.应用于增材制造流量自动变径的3D打印挤出头，包括支撑主体，其特征在于，支撑主体上设置有用于贮存打印耗材的贮料管，支撑主体下端连接有喷头，喷头包括用于输送耗材并且与贮料管共轴线布置的引料管，引料管与贮料管滑动套接并且引料管可沿自身轴线滑动，支撑主体内设置有热源并且热源可将由贮料管输送至引料管内的耗材加热至熔融态，喷头可将由引料管输送的熔融态耗材挤压至打印工作面，喷头还包括挤出口外壁、流量控制体，流量控制体与挤出口外壁的内壁可随挤出量的变化处于配合或脱离状态，并调节挤出口外壁的挤出口径；挤出口外壁、流量控制体分别呈圆台状并且挤出口外壁靠近贮料管一侧同轴设置有柱状外壁、流量控制体靠近贮料管一侧同轴设置有柱状块，挤出口外壁的柱状外壁与流量控制体的柱状块密封匹配并且挤出口外壁的母线与流量控制体的母线平行，挤出口外壁设置有空腔并且空腔可收纳流量控制体，挤出口外壁的底部设置有挤出口并且挤出口与流量控制体的底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲玲，
申请(专利权)人：张玲玲，
类型：发明
国别省市：安徽,34