全彩3d打印機(jī)用噴頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及打印設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種全彩3D打印機(jī)用噴頭。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)，是通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機(jī)一般只能夠進(jìn)行一種顏色的材料打印，在進(jìn)行多色打印時(shí)，需要使用多噴嘴3D打印機(jī)，多噴嘴3D打印機(jī)工作時(shí)，每個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)一種顏色的打印材料，打印過程中要變換顏色時(shí)，就要更換對(duì)應(yīng)不同顏色的噴嘴，而切換噴嘴的工序繁瑣，造成多色打印效率很低，顏色種類有限，模型表面精致度較差。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，也產(chǎn)生了一些不用切換噴頭的彩色3D打印機(jī)，但目前這些混色3D打印機(jī)在進(jìn)行混色打印時(shí)，往往出現(xiàn)多種顏色的材料全彩不均勻、不同的顏色過渡明顯的問題。
[0004]進(jìn)一步的，由于噴頭的工作壽命短，需要經(jīng)常更換，而噴頭本身屬于高精密度零部件，更換的成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有的全彩3D打印機(jī)在進(jìn)行彩色打印時(shí)材料顏色混合不均的技術(shù)問題。
[0006]工作時(shí)，噴頭長(zhǎng)期處于一定的冷熱交替的溫度環(huán)境下，其內(nèi)部材料狀態(tài)不穩(wěn)定，噴嘴容易發(fā)生堵塞。
[0007]研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的打印所涉及的色彩主要是混色，而難以做到彩色，而本實(shí)用新型就是提供了 5種以上的顏色作為原材料，可以提高明亮度，進(jìn)而達(dá)到彩色打印的目的。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]設(shè)計(jì)一種全彩3D打印機(jī)用噴頭，包括加熱混料組件和至少五個(gè)進(jìn)料組件，所述加熱混料組件包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的加熱裝置和溫度傳感器，以及設(shè)置于所述殼體下部的混合腔、設(shè)置于所述混合腔下端的噴嘴;所述進(jìn)料組件包括進(jìn)料管、與所述進(jìn)料管相連通的輸料管、與所述進(jìn)料管下端配合安裝的喉管，所述喉管的下端與所述殼體配合安裝在一起，所述輸料管穿過所述喉管延伸至所述殼體內(nèi)，所述輸料管的下端與所述混合腔相連通;所述進(jìn)料組件還包括散熱片，所述散熱片設(shè)置于所述進(jìn)料管和喉管的外部。
[0010]優(yōu)選的，在所述喉管的下端設(shè)有外螺紋，在所述殼體上設(shè)有與所述喉管下端相匹配的螺紋槽，所述喉管的下端配合安裝于所述螺紋槽內(nèi)。
[0011 ]優(yōu)選的，所述進(jìn)料管的下端通過螺紋與所述喉管匹配安裝。
[0012]優(yōu)選的，所述輸料管為聚氟乙烯管。
[0013]優(yōu)選的，包括五個(gè)進(jìn)料組件，所述進(jìn)料組件安裝所述加熱混料組件上，并相對(duì)于所述加熱混料組件的上表面呈中心對(duì)稱分布。
[0014]所述喉管的下端與所述殼體配合安裝形成配合面，所述輸料管的軸線垂直于該配合面。
[0015]所述噴嘴與殼體間為可拆卸連接，具體優(yōu)選螺紋連接。
[0016]結(jié)合本實(shí)用新型中的噴頭，設(shè)計(jì)了一種全彩3D打印方法，使用全彩3D打印機(jī)用噴頭，具體步驟如下，
[0017](I)儲(chǔ)料:各種不同顏色的料絲在150°C?250°C的溫度下通過進(jìn)料管、輸料管被送入混合腔，通過單色或多色的混合，完成顏色的調(diào)配，形成顏料A;
[0018](2)擠料:噴頭移動(dòng)至指定位置將所述顏料A自所述噴頭的噴嘴擠出，其中擠出速度與填充速度的比值為4比5，擠出速度為20mm/s?29mm/s。
[0019]所述料絲的顏色包括黑、品紅、黃、青、白五種顏色。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0021]1.每個(gè)加熱混料組件可對(duì)應(yīng)安裝5個(gè)以上進(jìn)料組件，打印過程中不必切換噴頭就能夠?qū)崿F(xiàn)彩色3D打印，采用加熱混合的方式，使不同顏色的打印材料在混合腔內(nèi)加熱混合，得到所需要的顏色后再通過噴嘴擠出，且料絲在進(jìn)料時(shí)所受到的阻力變化平穩(wěn)，防止發(fā)生阻力突變，能夠避免全彩打印過程中因材料阻力突變而產(chǎn)生全彩不均勻及全彩過渡明顯的問題，使用該噴頭能夠使多種顏色的材料全彩均勻，打印出的產(chǎn)品顏色細(xì)致、均勻，保證產(chǎn)品的打印質(zhì)量和精致度。
[0022]2.進(jìn)料組件和加熱混料組件通過喉管安裝在一起，各部件安裝拆卸方便，便于檢修和更換;溫度傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)加熱溫度，便于隨時(shí)調(diào)整混料過程中的溫度變化;散熱片能夠?qū)M(jìn)料管進(jìn)行散熱，避免溫度過高導(dǎo)致進(jìn)料管變形損壞;輸料管與殼體的中心線呈一定角度傾斜安裝，便于打印材料從進(jìn)料管進(jìn)入輸料管并在加熱后進(jìn)入混合腔；
[0023]3.本實(shí)用新型可以采用5個(gè)進(jìn)料組件中的外部4個(gè)組件呈對(duì)稱分布，5個(gè)進(jìn)料組件中間的組件與混合腔呈垂直關(guān)系，該結(jié)構(gòu)便于打印材料從進(jìn)料管進(jìn)入輸料管并在加熱后進(jìn)入混合腔，避免了通道的傾斜所帶了的堵料的隱患；
[0024]4.本實(shí)用新型所涉及的打印方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠完成彩色3D打印或者是多種材料的打印，5個(gè)噴頭的彩色能調(diào)節(jié)亮度。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型全彩3D打印機(jī)用噴頭的外部結(jié)構(gòu)主視方向示意圖；
[0026]圖2為圖1中的剖面A的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為圖2中的IV部放大圖；
[0028]圖4為本實(shí)用新型全彩3D打印機(jī)用噴頭的外部結(jié)構(gòu)軸測(cè)方向示意圖；
[0029]圖5為打印機(jī)噴頭殼體的主視圖；
[0030]圖6為打印機(jī)噴頭殼體的俯視圖；
[0031]圖7為圖5中響剖視圖；
[0032]圖8為圖7中I部局部放大圖；
[0033]圖9為打印機(jī)噴頭可拆卸噴嘴主視圖；
[0034]圖10為圖9中C向的剖視圖；
[0035]圖11是喉管的軸測(cè)方向示意圖；
[0036]其中:1.加熱裝置;2.溫度傳感器;3.殼體;4.散熱片;5.快速接頭;6.進(jìn)料管;7.輸料管;8.喉管;9.可拆卸噴嘴;10.混合腔。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但下列實(shí)施例只是用來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并不以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。
[0038]實(shí)施例1: 一種全彩3D打印機(jī)用噴頭，包括加熱混料組件和五個(gè)進(jìn)料組件，加熱混料組件包括殼體3、設(shè)置于殼體3內(nèi)的加熱裝置I和溫度傳感器2，以及設(shè)置于殼體3下部的混合腔10、設(shè)置于混合腔10下端的噴嘴。進(jìn)料組件包括進(jìn)料管6、與進(jìn)料管6相連通的輸料管7、與進(jìn)料管6下端通過螺紋配合安裝的喉管8，在喉管8的下端設(shè)有外螺紋，在殼體3上設(shè)有與喉管8下端相匹配的螺紋槽，喉管8的下端配合安裝于螺紋槽內(nèi)。輸料管7穿過喉管8延伸至殼體3內(nèi)，輸料管7的下端與混合腔10相連通。進(jìn)料組件還包括散熱片4，散熱片4設(shè)置于進(jìn)料管6和喉管8的外部。該輸料管7為聚氟乙烯管。
[0039]在以上實(shí)施例中所涉及的設(shè)備元件如無特別說明，均為常規(guī)設(shè)備元件。
[0040]本實(shí)施例中，進(jìn)料組件安裝加熱混料組件上，并相對(duì)于加熱混料組件的上表面呈中心對(duì)稱分布。
[0041]喉管8的下端與殼體配合安裝形成配合面，輸料管7的軸線垂直于該配合面。
[0042]噴嘴與殼體間為螺紋連接。在具體的使用過程中，當(dāng)噴嘴部分發(fā)生堵塞或損壞的時(shí)候，可以適時(shí)更換，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
[0043]結(jié)合本實(shí)用新型中的噴頭，設(shè)計(jì)了一種全彩3D打印方法，包括全彩3D打印機(jī)用噴頭，具體步驟如下，
[0044](I)儲(chǔ)料:各種不同顏色的料絲在的210攝氏度溫度下通過進(jìn)料管、輸料管被送入混合腔，通過5種顏色混合，完成顏色的調(diào)配，形成顏料A;
[0045](2)擠料:噴頭移動(dòng)至指定位置將顏料A自噴頭的噴嘴擠出，其中擠出速度與填充速度的比值為4比5，擠出速度為20mm/s?29mm/s。
[0046]本實(shí)施例中，料絲的顏色包括品紅、黃、青、白、黑。
[0047]在使用本實(shí)用新型的噴頭進(jìn)行全彩3D打印時(shí)，料絲依次通過進(jìn)料管、輸料管7被送入混合腔10，在進(jìn)料過程中，加熱裝置I對(duì)料絲進(jìn)行加熱，兩種或兩種以上顏色的材料熔化后進(jìn)入混合腔10進(jìn)行混合，然后再通過噴嘴擠出。在進(jìn)料過程中，料絲受到的阻力變化平穩(wěn)，加熱后材料顏色混合均勻，使得打印出的產(chǎn)品顏色細(xì)致、均勻，能夠保證產(chǎn)品的打印質(zhì)量和精致度。
[0048]實(shí)施例2:本實(shí)施例原理同實(shí)施例1，具體不同之處在于，可拆卸連接替換為掛鉤形式的連接，即噴嘴與噴頭的殼體間為軸套類配合，在配合表面相應(yīng)的設(shè)有凸起或凹槽，且該凸起和凹槽在工作狀態(tài)下能夠形成自鎖。該結(jié)構(gòu)相比較螺紋連接比，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0049]最后需說明的是，以上者僅系本實(shí)用新型部分實(shí)施例，并非用以限制本實(shí)用新型，依據(jù)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及特征，稍加變化修飾而成者，亦應(yīng)包括在本實(shí)用新型范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，包括加熱混料組件和至少五個(gè)進(jìn)料組件， 所述加熱混料組件包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的加熱裝置和溫度傳感器，以及設(shè)置于所述殼體下部的混合腔、設(shè)置于所述混合腔下端的噴嘴； 所述進(jìn)料組件包括進(jìn)料管、與所述進(jìn)料管相連通的輸料管、與所述進(jìn)料管下端配合安裝的喉管，所述喉管的下端與所述殼體配合安裝在一起，所述輸料管穿過所述喉管延伸至所述殼體內(nèi)，所述輸料管的下端與所述混合腔相連通； 所述進(jìn)料組件還包括散熱片，所述散熱片設(shè)置于所述進(jìn)料管和喉管的外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，在所述喉管的下端設(shè)有外螺紋，在所述殼體上設(shè)有與所述喉管下端相匹配的螺紋槽，所述喉管的下端配合安裝于所述螺紋槽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，所述進(jìn)料管的下端通過螺紋與所述喉管匹配安裝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，所述輸料管為聚氟乙烯管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，包括五個(gè)進(jìn)料組件，所述進(jìn)料組件安裝所述加熱混料組件上，并相對(duì)于所述加熱混料組件的上表面呈中心對(duì)稱分布。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，所述喉管的下端與所述殼體配合安裝形成配合面，所述輸料管的軸線垂直于該配合面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，所述噴嘴與殼體間為可拆卸連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全彩3D打印機(jī)用噴頭，其特征在于，所述可拆卸連接為螺紋連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及打印設(shè)備領(lǐng)域中的一種全彩3D打印機(jī)用噴頭。旨在解決現(xiàn)有3D打印機(jī)無法完成彩色3D打印，在進(jìn)行多色打印時(shí)材料顏色混合不均的技術(shù)問題。其包括加熱混料組件和至少5個(gè)進(jìn)料組件，加熱混料組件包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)的加熱裝置和溫度傳感器，以及設(shè)置于殼體下部的混合腔、設(shè)置于混合腔下端的噴嘴；進(jìn)料組件包括進(jìn)料管、與進(jìn)料管相連通的輸料管、與進(jìn)料管下端配合安裝的喉管，喉管的下端與殼體配合安裝在一起，輸料管穿過喉管延伸至殼體內(nèi)，輸料管的下端與混合腔相連通；進(jìn)料組件還包括散熱片。有益效果在于采用加熱混合的方式，料絲進(jìn)料時(shí)所受的阻力變化平穩(wěn)，使5種顏色的材料全彩均勻混合，并保證產(chǎn)品的打印質(zhì)量和精度。
【IPC分類】B29C35/02, B29C67/00, B33Y30/00
【公開號(hào)】CN205343826
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620020651
【發(fā)明人】黃子帆, 馬躍龍, 朱永剛, 韓彥勇, 李俊美, 鄭喜貴, 劉軍, 潘愛瓊, 都興隆
【申請(qǐng)人】鄭州科技學(xué)院
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日