高速挤出3D打印机喷嘴制造技术

一种喷嘴，用于接收和分配3D打印机细丝。该喷嘴包括筒、加热元件和端头。筒具有内孔和外表面。内孔具有细丝接收端和细丝出料端。喉管限定在筒的外表面中。加热元件靠近细丝出料端。加热元件包括缠绕在筒的外表面上的电热丝。端头靠近细丝出料端。3D细丝接收在由加热元件加热的细丝接收端中，并通过靠近细丝出料端的端头分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高速挤出3D打印机喷嘴相关申请的交叉引用本公开要求2019年2月6日提交的美国非临时申请No.16/268,873的优先权，该美国非临时申请要求2019年7月26日提交的美国临时申请No.62/703,700的提交日期的权益，上述申请的教导内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及3D打印机喷嘴，具体涉及用于高速挤出的喷嘴。
技术介绍
本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可构成也可不构成现有技术。传统的3D打印机喷嘴由筒、热块、加热器套筒、温度传感器和喷嘴尖端组成。筒通常螺纹连接到散热筒中，散热筒具有散热片和风扇，风扇将空气吹过散热片以防止散热筒升温。相对于筒的较大直径部分，筒具有给定长度的直径缩小部分。筒的较大直径部分螺纹连接到热块中的第一孔中。设置在热块中的第二孔构造成容纳加热器套筒。温度传感器固定到热块的外表面。喷嘴尖端螺纹连接到与筒相邻的热块中的第一孔中。3D细丝接收在筒中，进行加热并通过喷嘴尖端分配以构建3D结构。因此，虽然当前的3D打印机喷嘴实现了其预期目的，但是仍需要一种用于接收和分配3D细丝材料以构建3D结构的新的改进的喷嘴和方法。用于接收和分配3D细丝材料的新的和改进的喷嘴和方法应当提供一种更紧凑、构造简单、温度可控性增强的喷嘴结构。
技术实现思路
根据若干方面，提供了一种用于接收和分配3D打印机细丝的喷嘴。该喷嘴包括筒、加热元件、喉管(heatbreak)和端头。筒具有内孔和外表面。内孔具有细丝接收端和细丝出料端。喉管限定在筒的外表面中。加热元件靠近细丝出料端。加热元件包括缠绕在筒的外表面上的电热丝。端头靠近细丝出料端。3D细丝接收在由加热元件加热的细丝接收端中，并通过端头中的出料孔分配。在本公开的另一方面，设置了保持帽，用于将端头机械地保持到筒上，其中保持帽具有用于接收筒的第一开口端和用于接收端头的第二开口端。在本公开的另一方面，筒包括第一杆和第二杆。在本公开的又一方面，加热元件定位在第二杆上。在本公开的另一方面，温度传感器附接到筒的外表面。在本公开的另一方面，筒具有第一直径部分、第二直径部分、第三直径部分和第四直径部分。在本公开的另一方面，第一直径部分的直径大于第二直径部分的直径。在本公开的另一方面，第三直径部分的直径等于第一直径部分的直径。在本公开的另一方面，第四直径部分的直径小于第三直径部分的直径。在本公开的另一方面，筒接收在限定于保持帽上的内孔中。在本公开的另一方面，加热元件包括双绕线圈。根据若干方面，提供了一种用于接收和分配3D打印机细丝的方法。该方法包括使用喷嘴接收3D打印机细丝，利用加热元件加热3D打印机细丝，以及分配3D打印机细丝。该方法还包括使用具有筒和端头的喷嘴接收3D打印机细丝。筒包括内孔、外表面和限定在外表面中的喉管。内孔具有细丝接收端和细丝出料端。使用靠近细丝出料端的加热元件来加热3D打印机细丝。加热元件包括缠绕在筒的外表面上的电热丝。使用靠近细丝出料端的端头分配3D打印机细丝。根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体实例仅用于说明目的，并不旨在限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。图1a是根据本专利技术的一方面的在3D打印机中用于制造3D结构的喷嘴的侧视图；图1b是进一步详细示出的根据本专利技术的一方面的图1a喷嘴的端视图；图1c是进一步详细示出的根据本专利技术的一方面的图1a和图1b喷嘴的剖视图；图2是根据本专利技术的一方面的设置在喷嘴的筒上的加热元件的透视图；图3a是根据本专利技术的一方面的图1a喷嘴的端头的透视图；图3b是根据本专利技术的一方面的图1a和图3a喷嘴的端头的剖视图；图4a是根据本专利技术的一方面的图1a喷嘴的保持帽的透视图；图4b是根据本专利技术的一方面的图1a和图4a喷嘴的保持帽的剖视图；图5a是根据本专利技术的一方面的喷嘴的正视图；图5b是根据本专利技术的一方面的喷嘴的剖视图；图6是根据本专利技术的一方面的筒和端头的分解剖视图；图7是根据本专利技术的一方面的喷嘴的剖视图；图8是根据本专利技术的一方面的缠绕在筒上的双绕加热线圈的透视图；图9a是根据本专利技术的一方面的保持帽的透视图；图9b是根据本专利技术的一方面的图9a保持帽的剖视图；图10是根据本专利技术的一方面的喷嘴的分解透视图；以及图11是根据本专利技术一方面的喷嘴的透视图。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。本专利技术提供了一种用于接收和分配3D细丝以逐步构建3D结构的喷嘴。3D细丝通常是由各种聚合物或非聚合物材料制成的细长管状构件。喷嘴接收3D细丝，加热3D细丝并将3D细丝分配到支撑平台上。从喷嘴分配3D细丝材料的连续层形成3D结构。可使用各种不同的3D细丝材料构建具有不同结构性质和外观的不同3D结构。参照图1a，示出了根据本专利技术的一方面的、在3D打印机中用于制造3D结构的喷嘴10的侧视图。喷嘴10构造成接收、加热和分配3D打印机细丝。3D打印机细丝在压力下从外部细丝供给装置(未示出)供给到喷嘴中，并由喷嘴接收。继续参照图1a，并另外参照图1b和图1c，进一步详细示出了根据本专利技术实施例的喷嘴10的端视图和剖视图。喷嘴10包括筒12、加热元件14、端头16、保持帽18和温度传感器20。筒12具有细长主体22，细长主体22具有内孔24。筒12具有第一直径部分26、第二直径部分28、第三直径部分30和第四直径部分32。第一直径部分26的直径大于第二直径部分28的直径。第三直径部分30的直径等于第一直径部分26的直径。第四直径部分32的直径小于第三直径部分30的直径。因此，第二直径部分28为筒12的细长主体22的颈缩段，其长度为“n”。第二直径部分28的长度“n”构造成使细长主体22的颈缩段可用作限定在筒12的外表面40中的喉管。喉管可以理解为一个部件，例如第二直径部分28的颈缩段，或者筒上的裂缝，其可减少沿筒的热传递，例如减少通过传导进行的热传递。此外，通过增加与第二直径部分28相邻或重叠的散热片(未示出)可利于第二直径部分28沿长度“n”散热。内孔24是贯穿细长主体22的通孔，具有细丝接收端34和细丝出料端36。细丝接收端34具有便于接收3D打印机细丝的斜切边38。此外，筒12具有外表面40，加热元件14设置在外表面40上。继续参照图1c并另外参照图2，进一步详细示出了根据本专利技术实施例的设置在筒12上的加热元件14的透视图。加热元件14设置为在第三直径部分30的外表面40之上靠近细丝出料端36，并且至少与第四直径部分32的一部分重叠。加热元件14包括缠绕在筒12的外表面40上的连续电热丝42。电热丝42为镍铬丝或钛丝，具有沿筒12的第三直径部分30和第四直径部分32围绕外表面40的间隔开的环43。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于接收和分配3D打印机细丝的喷嘴，所述喷嘴包括：/n具有内孔和外表面的筒，其中，所述内孔具有细丝接收端和细丝出料端；/n限定在所述筒的外表面中的喉管；/n靠近所述细丝出料端的加热元件，其中，所述加热元件包括缠绕在所述筒的外表面上的电热丝；以及/n靠近所述细丝出料端的端头，以及/n其中，3D细丝接收在所述细丝接收端中，由所述加热元件加热并且通过所述端头中的出料孔分配。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180726 US 62/703,700;20190206 US 16/268,8731.一种用于接收和分配3D打印机细丝的喷嘴，所述喷嘴包括：
具有内孔和外表面的筒，其中，所述内孔具有细丝接收端和细丝出料端；
限定在所述筒的外表面中的喉管；
靠近所述细丝出料端的加热元件，其中，所述加热元件包括缠绕在所述筒的外表面上的电热丝；以及
靠近所述细丝出料端的端头，以及
其中，3D细丝接收在所述细丝接收端中，由所述加热元件加热并且通过所述端头中的出料孔分配。


2.根据权利要求1所述的喷嘴，还包括用于将所述端头机械地保持到所述筒上的保持帽，其中，所述保持帽具有用于接收所述筒的第一开口端和用于接收所述端头的第二开口端。


3.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述筒包括第一杆和第二杆。


4.根据权利要求3所述的喷嘴，其中，所述加热元件定位在所述第二杆上。


5.根据权利要求1所述的喷嘴，还包括附接到所述筒的外表面的温度传感器。


6.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述筒具有第一直径部分、第二直径部分、第三直径部分和第四直径部分。


7.根据权利要求6所述的喷嘴，其中，所述第一直径部分的直径大于所述第二直径部分的直径。


8.根据权利要求7所述的喷嘴，其中，所述第三直径部分的直径等于所述第一直径部分的直径。


9.根据权利要求8所述的喷嘴，其中，所述第四直径部分的直径小于所述第三直径部分的直径。


10.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述筒和所述端头接收在限定于保持帽上的内孔中。


11.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述加热元件包括双绕线圈。


12.一种用于接收和分配3D打印机细丝的方法，所述方法包括：
使...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·J·耶维克，W·J·麦克尼什三世，J·格林，I·G·E·瓦尔德斯特兰德，
申请(专利权)人：埃森提姆公司，
类型：发明
国别省市：美国;US