3D打印机挤出头制造技术

本实用新型专利技术公开了3D打印机挤出头，包括：喉管，具有上部分和下部分；散热器，包覆所述喉管上部分；加热块，包覆所述喉管下部分，且其与所述散热器之间形成有限位空间；喷嘴，设置在所述加热块端部且连通喉管的下部分；锁紧件，用于连接散热器和加热块；限位球，至少包括两个且设置在所述限位空间内，所述散热器和所述加热块上相对开设限位孔，所述限位球的上下两端分别与两组所述限位孔抵接。本申请采用氧化锆陶瓷球进行支撑限位，同时与加热块和散热器采用线接触，极大的减少了自身与加热块的接触面积，起到了很好的隔热作用。起到了很好的隔热作用。起到了很好的隔热作用。

【技术实现步骤摘要】
3D打印机挤出头


[0001]本技术涉及3D打印
，具体为3D打印机挤出头。

技术介绍

[0002]打印头是3D打印机的核心部分，一般情况下由：加热块，加热棒，热敏，喷嘴，散热器，散热风扇等构成。其工作原理是：通过挤出机传输打印材料经由插在散热器内部的喉管，通过加热块融化，经过喷嘴挤出，从而通过X、Y、Z轴的运动，带动打印头不停运动使熔融材料叠加，从而完成打印任务，由于喉管最薄处壁厚仅为0.45毫米，因此比较脆弱，安装喷嘴时必须使用开口的活动扳手固定住加热块、配合7毫米套筒扳手套住喷嘴才能拆卸喷嘴，否则喉管会有从最薄壁0.45毫米厚度处因拆卸扭力折断。
[0003]另外，既然打印材料是熔融状态，其都有粘性，在熔融状态下，无论是挤出，或者收缩状态下其都会因为其迟滞性，这一特性会影响打印精度，打印外观，甚至打印的成功与失败。所以，为了减少这种影响，最好就是，材料该凉的部分是凉的，该融化的地方是融化的，这样就能完美的实现：该送料时候不存在迟滞，立马传送，且反应到打印喷嘴处，如果要停下，立即就能停止挤出，而不是因为这个迟滞效应，让熔融的材料滴滴拉拉导致拉丝、影响外观、打印精度下降等。当然这是不可能的，因为总是有一个熔融阶段及过程。当然要尽量去减少这个问题带来的负面影响，所以更好的冷却系统出现了水冷，其冷却效率高，从一定程度上减少了这个迟滞效应给3D打印带来的负面影响。但是在这一过程中不可避免的就是热传导问题，在现有3D打印机的打印头中，目前最为流行的就是采用不锈钢毛细管作为支撑柱，加以螺丝固定进行隔热，然而在高温情况下，不锈钢的导热系数都较高，而且其本身由于是圆柱管，在与加热块和散热器的接触面都比较大，更加增强了其导热性能。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本申请提供了3D打印机挤出头，包括：
[0005]喉管，具有上部分和下部分；
[0006]散热器，包覆所述喉管上部分；
[0007]加热块，包覆所述喉管下部分，且其与所述散热器之间形成有限位空间；
[0008]喷嘴，设置在所述加热块端部且连通喉管的下部分；
[0009]锁紧件，用于连接散热器和加热块；
[0010]限位球，至少包括两个且设置在所述限位空间内，所述散热器和所述加热块上相对开设限位孔，所述限位球的上下两端分别与两组所述限位孔抵接。
[0011]进一步的，所述限位球为氧化锆陶瓷球。
[0012]进一步的，所述锁紧件贯穿所述限位球连接所述散热器和所述加热块。
[0013]进一步的，所述锁紧件与所述限位球依次间隔设置在所述限位空间内。
[0014]进一步的，所述限位孔为圆形孔以使限位球与限位孔构成线接触。
[0015]进一步的，所述限位孔为圆形孔且开设弧形倒角。
[0016]进一步的，所述锁紧件和所述限位球均包括三组且依次间隔均匀设置。
[0017]进一步的，所述3D打印机挤出头还包括固定组件，所述固定组件用于固定所述喉管上部分，所述固定组件包括固定块和螺丝，所述固定块的一侧开设有与所述喉管壁形状适应的固定槽，另一侧开设螺纹孔，所述螺丝贯穿所述散热器连接至螺纹孔。
[0018]进一步的，所述锁紧件为钛合金螺丝，钛合金螺丝本申请也具有良好的隔热性，从而更好的达到隔热效果。
[0019]本申请提供的3D打印机挤出头具有以下优点：
[0020]1、采用氧化锆陶瓷球进行支撑限位，同时与加热块和散热器采用线接触，极大的减少了自身与加热块的接触面积，起到了很好的隔热作用。
[0021]2、自身抗拧性增强，通过设置固定组件，省掉使用开口扳手固定加热块拆卸喷嘴。
[0022]3、氧化锆陶瓷球在相同体积下相较于不锈钢结构来说，其具有更轻的重量，这样可以减少总的打印头的重量，从而减少惯性，有利于提高打印机的精度，同时其具有更高的加工精度，保证多个陶瓷球在安装时限位高度一致。
附图说明
[0023]图1为本申请3D打印机挤出头一种实施例结构示意图；
[0024]图2为图1另一视角结构示意图；
[0025]图3为图2中A
‑
A剖视图；
[0026]图4为图3中B处放大图；
[0027]图5为图3中固定组件结构示意图；
[0028]图6为本申请3D打印机挤出头另一实施例结构示意图。
[0029]图中标记为：10、喉管，11、散热器，111、限位孔，12、加热块，13、喷嘴，14、锁紧件，15、限位球，16、固定组件，161、固定块，162、螺丝，163、固定槽，17、陶瓷加热圈。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图和具体实施例对本技术进一步详细说明。
[0031]实施例1
[0032]参见图1
‑
5，本实施例提供了一种3D打印机挤出头，包括喉管10、散热器11、加热块12和喷嘴13，喉管10具有上部分和下部分，其上部分伸至散热器11内，下部分伸至加热块内，加热块12的外侧包覆有陶瓷加热圈17，散热器11的底壁与加热块12的顶壁之间通过锁紧件连接，且两者之间形成有限位空间，该限位空间内设置多个限位球15用于支撑散热器，喷嘴13设置在加热块端部且连通喉管的下部分。
[0033]作为优选的，限位球15采用目前隔热性能较好的氧化锆陶瓷球，现在市场上常见的陶瓷球有4种：氮化硅陶瓷球（Si3N4）、氧化锆陶瓷球（ZrO2）、碳化硅陶瓷球(SiC)和高纯氧化铝陶瓷球（Al2O3），在导热性能方面，这4种常见的陶瓷球当中氧化锆陶瓷球（ZrO2），氧化锆热导率(1000℃，2．09W／(m
•
K)为各种类陶瓷里导热性最低的，也就是说：氧化锆陶瓷球（ZrO2）具有最佳的隔热性能，而相对于现有的3D打印机中的不锈钢毛细管，在600℃以下，各种不锈钢的导热系数基本在10~30W/（m
•
℃）范围内；在304℃时，不锈钢的导热系数是16.2W/m
•
℃；这些导热率都是高于氧化锆陶瓷球（ZrO2），热导率(1000℃，2．09W／(m
•
K)的，
所以相较于不锈钢的毛细管支撑柱这样的隔热方式，使用氧化锆陶瓷球来进行隔热具有更好的性能优势。
[0034]除了自身导热性能以外，限位球或者现有的毛细管支撑柱与加热块以及散热器的接触面同样也是导致热传导性能高低的一个重要因素，现有的毛细管支撑柱为加热块或者散热器的接触为圆柱面接触，而本申请中的散热器11和加热块12上相对开设限位孔111，限位球的上下两端分别与两组限位孔抵接，本实施例中是开设孔配合，也可以是开设槽，如球形槽等。
[0035]作为优选的，限位孔111为圆形孔以使限位球与限位孔构成线接触，这样的接触面可以达到最小，自然隔热性能会达到最好，当然，限位孔也可以开设弧形倒角与限位球15的球面配合，这样起到的支撑效果最佳，隔热性能同样还是比现有的圆柱面要好。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机挤出头，其特征在于，包括：喉管，具有上部分和下部分；散热器，包覆所述喉管上部分；加热块，包覆所述喉管下部分，且其与所述散热器之间形成有限位空间；喷嘴，设置在所述加热块端部且连通喉管的下部分；锁紧件，用于连接散热器和加热块；限位球，至少包括两个且设置在所述限位空间内，所述散热器和所述加热块上相对开设限位孔，所述限位球的上下两端分别与两组所述限位孔抵接。2.根据权利要求1所述的3D打印机挤出头，其特征在于：所述限位球为氧化锆陶瓷球。3.根据权利要求2所述的3D打印机挤出头，其特征在于：所述锁紧件贯穿所述限位球连接所述散热器和所述加热块。4.根据权利要求2所述的3D打印机挤出头，其特征在于：所述锁紧件与所述限位球依次间隔设置在所述限位空间内。5.根据权利要求3或4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：宿迁伟硕科技有限公司，
类型：新型
国别省市：