一种基于混合原料的3D打印机喷头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于混合原料的3D打印机喷头，涉及3D打印设备技术领域，解决了现有技术中针对多组分原料的3D打印机喷头容易产生混料不均匀的问题，本实用新型专利技术包括喷头本体，喷头本体内部设置有原料通道，原料通道由上至下依次分为混合段、加热段、挤出段，混合段处的喷头本体上开设有若干进料通道，混合段内设置有顶部封闭的混合管，混合管外径与混合段直径相同，混合管管壁上开设有一个可与进料通道对应连通的进料孔，混合管内部设置有带若干叶片的搅拌轴，搅拌轴顶部固定在混合管顶壁中心，混合管顶部中心与喷头本体上设置的伺服电机的输出端连接，加热段对应的喷头本体上嵌设有电加热层。

A 3D printer nozzle based on mixed materials

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合原料的3D打印机喷头
本技术涉及3D打印设备
，更具体的是涉及一种基于混合原料的3D打印机喷头。
技术介绍
3D打印是一种新兴的快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在工业设计、建筑、汽车、航空航天、医疗产业以及其他领域都有所应用。3D打印机最主要的物理构件便是打印机的喷头，3D打印机的喷头可以将粉末原料加热为熔融状态后挤出进行打印成型。针对不同材质需求的产品，3D打印机所采用的粉末原料的类型也不相同，并且可能会采用一些有多种组分的混合原料。目前采用混合原料的3D打印机通常都是事先将原料混合好后再进行输入，但是这样需要额外设置混合设备，并且混合好后的原料在管道输送过程中也可能会产生不均匀的沉降，特别是对于材质密度不同的多种组分。所以，为了避免混合原料在输送过程中的不均匀沉降，现有技术中有在3D打印机的喷头处进行混合的技术，现混现用，即混合后的物料立即在喷头处加热熔融，缩短输送过程与时间，避免不均匀沉降。例如申请号为2018202229907的技术专利，其采用的也是在3D打印机的喷头处进行混合，但是采用的是通过原料管路将不同组分直接源源不断的输入至混合部位，不同原料组分的一次性输入量很大而混合的过程与时间有限，容易造成混合不均匀。
技术实现思路
本技术的目的在于：为了解决现有技术中针对多组分原料的3D打印机喷头容易产生混料不均匀的问题，本技术提供一种基于混合原料的3D打印机喷头。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种基于混合原料的3D打印机喷头，包括喷头本体，喷头本体内部设置有原料通道，原料通道由上至下依次分为混合段、加热段、挤出段，混合段处的喷头本体上开设有若干进料通道，混合段内设置有顶部封闭的混合管，混合管外径与混合段直径相同，混合管管壁上开设有一个可与进料通道对应连通的进料孔，混合管内部设置有带若干叶片的搅拌轴，搅拌轴顶部固定在混合管顶壁中心，混合管顶部中心与喷头本体上设置的伺服电机的输出端连接，加热段对应的喷头本体上嵌设有电加热层。进一步地，进料通道与进料孔均设置在对应混合段上半部分的位置。进一步地，进料通道为倾斜设置，其倾斜方向为沿喷头本体外向喷头本体中心方向斜向下。进一步地，喷头本体上部设置有若干与不同进料通道一一对应的原料仓。进一步地，搅拌轴向下伸出混合管并延伸至加热段中且搅拌轴对应加热段的部分也设置有若干叶片。进一步地，若干叶片在搅拌轴上由上至下呈螺旋状排列。进一步地，搅拌轴上对应加热段上半部分处套设有代替该处叶片的球形的导流块，导流块的直径大于加热段直径的一半并小于加热段的直径。本技术的有益效果如下：本技术涉及的3D打印机喷头在保留现有技术现混现用优点的基础上，通过设置带进料孔的混合管将现有技术中不同组分连续进料改进为间歇性进料，同一组分一次性进料量少，不同组分分别依次进料，这种进料方式本身就具备一定的混合效果，加之搅拌轴与叶片，可以进一步提高混合原料的混合效果，进而提高3D打印的产品成型质量。附图说明图1是本技术的结构示意图(剖视)；附图标记：1-原料仓，2-伺服电机，3-进料通道，4-混合管，5-搅拌轴，6-叶片，7-原料通道，7.1-混合段，7.2-加热段，7.3-挤出段，8-喷头本体，9-电加热层，10-导流块，11-进料孔。具体实施方式为了本
的人员更好的理解本技术，下面结合附图和以下实施例对本技术作进一步详细描述。实施例1一种基于混合原料的3D打印机喷头，包括喷头本体8，喷头本体8内部设置有原料通道7，原料通道7由上至下依次分为混合段7.1、加热段7.2、挤出段7.3，混合段7.1处的喷头本体8上开设有若干进料通道3，混合段7.1内设置有顶部封闭的混合管4，混合管4外径与混合段7.1直径相同，混合管4管壁上开设有一个可与进料通道3对应连通的进料孔11，混合管4内部设置有带若干叶片6的搅拌轴5，搅拌轴5顶部固定在混合管4顶壁中心，混合管4顶部中心与喷头本体8上设置的伺服电机2的输出端连接，加热段7.2对应的喷头本体8上嵌设有电加热层9。工作原理：使用时，不同的原料组分通过不同的进料通道3进入至原料通道7中，实际进料时，伺服电机2带动混合管4旋转，混合管4上的进料孔11在旋转过程中分别依次与不同的进料通道3连通，进而不同进料通道3中的原料组分依次通过进料孔11进入至原料通道7中，每次只有一种原料组分进行进料，每种原料组分的进料是间歇的、一次性少量的。在原料组分进料的过程中，混合管4内的搅拌轴5与叶片6对原料通道7中混合段7.1内进入的原料组分进行混合，形成混合原料。混合原料向下进入加热段7.2，混合原料在加热段7.2中受到电加热层9加热后变为熔融状态，最后通过挤出段7.3挤出进行打印成型。混合管4外径与混合段7.1直径相同可以对整个混合段7.1中的原料进行搅拌。通过控制伺服电机2的转速来控制进料孔11与每个进料通道3对应连通的时间，以控制每种组分通过进料孔11一次性进入原料通道7的量，根据不用打印质量的要求，可以改变混合效果，也可以调整整个混合原料的进料量。本技术涉及的3D打印机喷头在保留现有技术现混现用优点的基础上，通过设置带进料孔的混合管将现有技术中不同组分连续进料改进为间歇性进料，同一组分一次性进料量少，不同组分分别依次进料，这种进料方式本身就具备一定的混合效果，加之搅拌轴与叶片，可以进一步提高混合原料的混合效果，进而提高3D打印的产品成型质量。实施例2进料通道3与进料孔11均设置在对应混合段7.1上半部分的位置，这样的设置为原料在混合管4以及混合段7.1内提供一定的混合空间。进料通道3为倾斜设置，其倾斜方向为沿喷头本体8外向喷头本体8中心方向斜向下，倾斜的进料通道3可以使原料粉末在重力的作用下进入原料通道7中。喷头本体8上部设置有若干与不同进料通道3一一对应的原料仓1。搅拌轴5向下伸出混合管4并延伸至加热段7.2中且搅拌轴5对应加热段7.2的部分也设置有若干叶片6，加热段7.2部分的搅拌轴5与叶片6可以对原料在加热时进行搅拌，使加热后生成的熔融物更均匀。若干叶片6在搅拌轴5上由上至下呈螺旋状排列，螺旋状的叶片6可以在搅拌轴5旋转时对原料提供向下输送的力，进而辅助原料进行输送、挤出。搅拌轴5上对应加热段7.2上半部分处套设有代替该处叶片6的球形的导流块10，导流块10的直径大于加热段7.2直径的一半并小于加热段7.2的直径。导流块10将加热段7.2该处的原料输送空间减小，进而在导流块10外壁与加热段7.2内壁之间形成空间较小的原料输送空间，从而该处通过的原料量较小，进而在电加热层9的作用下，可以更充分的对原料进行加热形成均匀的熔融物。以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并不用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于混合原料的3D打印机喷头，包括喷头本体(8)，喷头本体(8)内部设置有原料通道(7)，其特征在于：原料通道(7)由上至下依次分为混合段(7.1)、加热段(7.2)、挤出段(7.3)，混合段(7.1)处的喷头本体(8)上开设有若干进料通道(3)，混合段(7.1)内设置有顶部封闭的混合管(4)，混合管(4)外径与混合段(7.1)直径相同，混合管(4)管壁上开设有一个可与进料通道(3)对应连通的进料孔(11)，混合管(4)内部设置有带若干叶片(6)的搅拌轴(5)，搅拌轴(5)顶部固定在混合管(4)顶壁中心，混合管(4)顶部中心与喷头本体(8)上设置的伺服电机(2)的输出端连接，加热段(7.2)对应的喷头本体(8)上嵌设有电加热层(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于混合原料的3D打印机喷头，包括喷头本体(8)，喷头本体(8)内部设置有原料通道(7)，其特征在于：原料通道(7)由上至下依次分为混合段(7.1)、加热段(7.2)、挤出段(7.3)，混合段(7.1)处的喷头本体(8)上开设有若干进料通道(3)，混合段(7.1)内设置有顶部封闭的混合管(4)，混合管(4)外径与混合段(7.1)直径相同，混合管(4)管壁上开设有一个可与进料通道(3)对应连通的进料孔(11)，混合管(4)内部设置有带若干叶片(6)的搅拌轴(5)，搅拌轴(5)顶部固定在混合管(4)顶壁中心，混合管(4)顶部中心与喷头本体(8)上设置的伺服电机(2)的输出端连接，加热段(7.2)对应的喷头本体(8)上嵌设有电加热层(9)。


2.根据权利要求1所述的基于混合原料的3D打印机喷头，其特征在于：进料通道(3)与进料孔(11)均设置在对应混合段(7.1)上半部分的位置。


3.根据权利要求1或2所述的基于混合原料的3D打印机...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏业，杨祯，
申请(专利权)人：甘肃烁光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62