一种三维打印头的制作方法
一种三维打印头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三维打印技术领域，具体而言涉及一种三维打印头。
【背景技术】
[0002]三维打印技术已经广泛地应用于各个工业领域，例如在塑料成品、食品成型等有现有技术的应用。
[0003]现有技术中的三维打印机设备一种常见的成型方式是将预先设置的成型物模型分割成多个层，由三维打印头排出的成型材料按照所述多个层逐层地堆叠到打印平台上，最后形成预先设置的成型物的形状。
[0004]现有技术中的三维打印设备的供料方式通常包括如下两种:当进行塑料材料打印时，将所述塑料材料通过卷绕的线材的形式来实现供应，塑料线材供应到打印设备中被融化为液态，然后经由所述成型材料排出单元排出。这种打印方式通常将成型材料限定在适于成型为线材的塑料中，不仅仅限制成型物的材质而且增加了成本。对于非线材的成型物材料，现有技术中通常借助于柱塞泵打印头来排出成型物材料，所述柱塞泵的结构类似于常见的注射器，包括针筒和柱塞，在针筒中容置所述成型物材料，借助柱塞提供的压力将所述针筒中的成型材料排出；这种技术方案中由于针筒容量的限制在打印完毕后需要重新更换针筒，因而降低了打印的效率。
[0005]另一个方面，现有技术中的打印头对于成型材料排出精度的控制和工作的可靠性也存在较多的问题，难以适应高精度的连续打印。
【发明内容】
[0006]本实用新型正是基于现有技术中的上述缺陷而提出的，本实用新型要解决的技术问题包括如下中的一个或多个:提高三维打印头的打印材料排出的精度、提高三维打印头的可靠性或者提高三维打印设备对于非线型材料连续打印的能力。
[0007]为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种三维打印头，所述三维打印头包括:进料通道、腔室、转子机构和喷嘴；所述进料通道的一端与供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室；所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连；所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。
[0008]本实用新型通过设置带转子的打印头来完成打印过程，相对于现有技术中的柱塞泵而言可以持续地通过向打印头腔室中注入打印材料实现连续打印，同时由于打印头中转子的齿距是固定的，从而打印的精度能够得到保证。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例中的打印头结构图。
[0010]图2为本实用新型实施例中的打印头结构剖面图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型实施例进行详细的说明，需要注意的是该【具体实施方式】仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0012]本实施例公开了一种三维打印头。如图1或2所示，所述打印头包括:进料孔道1、腔室2、电机6、转子机构及喷嘴3。所述进料孔道的上端与所述供料单元相连通所述进料孔道的下端与所述打印头的腔室相连通，优选地，所述孔道形成有预定的倾斜角度，从而对供料单元输送来的物料起到缓冲作用，使其匀速地流向所述打印头内部。所述腔室的上部与所述供料孔道相连通，所述腔室的下部所述喷子相连通；所述转子机构容纳在所述腔室中。所述转子机构包括主动齿轮4及从动齿轮5，主动齿轮4啮合从动齿轮5转动。当转子机构转动时，供料单元里的打印物料在齿轮的作用下被带入到腔室，并在齿轮组的作用下，从腔室的下方连接的喷嘴排出。所述腔室的侧面与所述主动齿轮和从动齿轮的外缘紧密贴合，这样避免打印物料的泄露造成打印精度的下降。所述电机与所述主动齿轮相连为所述主动齿轮提供转动的动力。
[0013]进一步优选地，所述腔室的切面形成为两端为半圆形的圆角矩形形状，所述主动轮和从动轮朝外的半圆的边缘与所述圆角矩形两端的半圆形贴合。所述进料孔道的开口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。所述腔室与喷嘴连通的接口也与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。这样设置所述主动轮、从动轮以及相应孔道和喷嘴的结构能够便于打印物料的供应与排出，从而提高了打印的流畅性和效率。
[0014]通过本实用新型的打印头设计为采用上述供料桶提供了可能，在齿轮组连续运转时，一旦供料单元内楽液不足可以及时供料单元内补充楽.液原料，从而实现连续打印的优点；同时这种打印头可以适用于各种形态的物料，具有打印适性强的优点，并且由于齿轮的齿距固定，因而能够准确地供给物料显著提高了打印精度。
[0015]更为优选地，所述打印头上还设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括腔室温度控制装置以及喷嘴温度控制装置。所述腔体温度控制装置用于控制所述腔室内的成型物料的温度，避免腔体中的成型物料产生阻塞腔体等情况。例如，所述腔室温度控制装置包括加腔室热模块和腔室温度传感器，根据所述腔室温度传感器的感测的温度控制所述腔室加热模块的开始和停止工作。所述喷嘴温度控制装置包括，喷嘴由温度传感器和喷嘴加热模块，根据所述喷嘴温度传感器的感测的温度控制所述喷嘴加热模块的开始和停止工作。预料不到的，本实用新型发现由于三维打印中对物料成型的精度要求高，因而喷嘴排出的成型物材料的精度要求精确而且稳定，而长时间的打印在喷嘴中极容易产生成型材料的残留，残留的成型物材料影响了喷嘴的排出精度甚至造成喷嘴的阻塞造成无法工作。本实用新型实施例通过对喷嘴的温度进行精确控制能够有效地保证喷嘴的成型物材料排出精确而稳定并且避免喷嘴的阻塞。
[0016]本实用新型实施例可以用于巧克力打印、蜡打印或者可降解塑料材料的打印中，对于打印材质具有较宽的宽容度，同时保证了打印的精度和连续性。
[0017]以上【具体实施方式】仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，凡是在本实用新型的实用新型构思下对本【具体实施方式】中的技术方案进行要素的简单替换和要素的简单删除均应当纳入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三维打印头，其特征在于，所述三维打印头包括:包括进料通道、腔室、转子机构和喷嘴； 所述进料通道的一端与供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室； 所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连； 所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。2.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述通道形成为具有预定的倾斜角度。3.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述腔室的切面形成为两端为半圆形的圆角矩形形状，所述主动轮和从动轮朝外半圆的边缘与所述圆角矩形两端的半圆形贴合； 所述进料通道的开口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对； 所述腔室同喷嘴连通的接口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。4.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述打印头上还设置有温度控制 目.ο5.根据权利要求4所述的三维打印头，其特征在于，所述温度控制装置包括腔室温度控制装置以及喷嘴温度控制装置。6.根据权利要求5所述的三维打印头，其特征在于，所述腔室温度控制装置包括加腔室热模块和腔室温度传感器，根据所述腔室温度传感器的感测的温度控制所述腔室加热模块的开始和停止工作，以控制装置用于控制所述腔室内的打印物料的温度。7.根据权利要求5所述的三维打印头，其特征在于，所述喷嘴温度控制装置包括喷嘴由温度传感器和喷嘴加热模块，根据所述喷嘴温度传感器的感测的温度控制所述喷嘴加热模块的开始和停止工作。
【专利摘要】本实用新型提供了一种三维打印头，包括进料通道、腔室、转子机构和喷嘴；所述进料通道的一端与所述供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室；所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连；所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。本实用新型通过设置带转子的打印头从而能够通过向打印头腔室中注入打印材料实现连续打印，同时由于打印头中转子的齿距是固定的从而打印的精度能够得到保证。
【IPC分类】B29C67/00
【公开号】CN204701148
【申请号】CN201520127747
【发明人】张继春, 张玲, 郭星伟, 朱安栋
【申请人】威海湛翌三维科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月5日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三维打印技术领域，具体而言涉及一种三维打印头。
【背景技术】
[0002]三维打印技术已经广泛地应用于各个工业领域，例如在塑料成品、食品成型等有现有技术的应用。
[0003]现有技术中的三维打印机设备一种常见的成型方式是将预先设置的成型物模型分割成多个层，由三维打印头排出的成型材料按照所述多个层逐层地堆叠到打印平台上，最后形成预先设置的成型物的形状。
[0004]现有技术中的三维打印设备的供料方式通常包括如下两种:当进行塑料材料打印时，将所述塑料材料通过卷绕的线材的形式来实现供应，塑料线材供应到打印设备中被融化为液态，然后经由所述成型材料排出单元排出。这种打印方式通常将成型材料限定在适于成型为线材的塑料中，不仅仅限制成型物的材质而且增加了成本。对于非线材的成型物材料，现有技术中通常借助于柱塞泵打印头来排出成型物材料，所述柱塞泵的结构类似于常见的注射器，包括针筒和柱塞，在针筒中容置所述成型物材料，借助柱塞提供的压力将所述针筒中的成型材料排出；这种技术方案中由于针筒容量的限制在打印完毕后需要重新更换针筒，因而降低了打印的效率。
[0005]另一个方面，现有技术中的打印头对于成型材料排出精度的控制和工作的可靠性也存在较多的问题，难以适应高精度的连续打印。
【发明内容】
[0006]本实用新型正是基于现有技术中的上述缺陷而提出的，本实用新型要解决的技术问题包括如下中的一个或多个:提高三维打印头的打印材料排出的精度、提高三维打印头的可靠性或者提高三维打印设备对于非线型材料连续打印的能力。
[0007]为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种三维打印头，所述三维打印头包括:进料通道、腔室、转子机构和喷嘴；所述进料通道的一端与供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室；所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连；所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。
[0008]本实用新型通过设置带转子的打印头来完成打印过程，相对于现有技术中的柱塞泵而言可以持续地通过向打印头腔室中注入打印材料实现连续打印，同时由于打印头中转子的齿距是固定的，从而打印的精度能够得到保证。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例中的打印头结构图。
[0010]图2为本实用新型实施例中的打印头结构剖面图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型实施例进行详细的说明，需要注意的是该【具体实施方式】仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0012]本实施例公开了一种三维打印头。如图1或2所示，所述打印头包括:进料孔道1、腔室2、电机6、转子机构及喷嘴3。所述进料孔道的上端与所述供料单元相连通所述进料孔道的下端与所述打印头的腔室相连通，优选地，所述孔道形成有预定的倾斜角度，从而对供料单元输送来的物料起到缓冲作用，使其匀速地流向所述打印头内部。所述腔室的上部与所述供料孔道相连通，所述腔室的下部所述喷子相连通；所述转子机构容纳在所述腔室中。所述转子机构包括主动齿轮4及从动齿轮5，主动齿轮4啮合从动齿轮5转动。当转子机构转动时，供料单元里的打印物料在齿轮的作用下被带入到腔室，并在齿轮组的作用下，从腔室的下方连接的喷嘴排出。所述腔室的侧面与所述主动齿轮和从动齿轮的外缘紧密贴合，这样避免打印物料的泄露造成打印精度的下降。所述电机与所述主动齿轮相连为所述主动齿轮提供转动的动力。
[0013]进一步优选地，所述腔室的切面形成为两端为半圆形的圆角矩形形状，所述主动轮和从动轮朝外的半圆的边缘与所述圆角矩形两端的半圆形贴合。所述进料孔道的开口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。所述腔室与喷嘴连通的接口也与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。这样设置所述主动轮、从动轮以及相应孔道和喷嘴的结构能够便于打印物料的供应与排出，从而提高了打印的流畅性和效率。
[0014]通过本实用新型的打印头设计为采用上述供料桶提供了可能，在齿轮组连续运转时，一旦供料单元内楽液不足可以及时供料单元内补充楽.液原料，从而实现连续打印的优点；同时这种打印头可以适用于各种形态的物料，具有打印适性强的优点，并且由于齿轮的齿距固定，因而能够准确地供给物料显著提高了打印精度。
[0015]更为优选地，所述打印头上还设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括腔室温度控制装置以及喷嘴温度控制装置。所述腔体温度控制装置用于控制所述腔室内的成型物料的温度，避免腔体中的成型物料产生阻塞腔体等情况。例如，所述腔室温度控制装置包括加腔室热模块和腔室温度传感器，根据所述腔室温度传感器的感测的温度控制所述腔室加热模块的开始和停止工作。所述喷嘴温度控制装置包括，喷嘴由温度传感器和喷嘴加热模块，根据所述喷嘴温度传感器的感测的温度控制所述喷嘴加热模块的开始和停止工作。预料不到的，本实用新型发现由于三维打印中对物料成型的精度要求高，因而喷嘴排出的成型物材料的精度要求精确而且稳定，而长时间的打印在喷嘴中极容易产生成型材料的残留，残留的成型物材料影响了喷嘴的排出精度甚至造成喷嘴的阻塞造成无法工作。本实用新型实施例通过对喷嘴的温度进行精确控制能够有效地保证喷嘴的成型物材料排出精确而稳定并且避免喷嘴的阻塞。
[0016]本实用新型实施例可以用于巧克力打印、蜡打印或者可降解塑料材料的打印中，对于打印材质具有较宽的宽容度，同时保证了打印的精度和连续性。
[0017]以上【具体实施方式】仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，凡是在本实用新型的实用新型构思下对本【具体实施方式】中的技术方案进行要素的简单替换和要素的简单删除均应当纳入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三维打印头，其特征在于，所述三维打印头包括:包括进料通道、腔室、转子机构和喷嘴； 所述进料通道的一端与供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室； 所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连； 所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。2.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述通道形成为具有预定的倾斜角度。3.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述腔室的切面形成为两端为半圆形的圆角矩形形状，所述主动轮和从动轮朝外半圆的边缘与所述圆角矩形两端的半圆形贴合； 所述进料通道的开口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对； 所述腔室同喷嘴连通的接口与所述主动轮或所述从动轮朝内的半圆相对。4.根据权利要求1所述的三维打印头，其特征在于，所述打印头上还设置有温度控制 目.ο5.根据权利要求4所述的三维打印头，其特征在于，所述温度控制装置包括腔室温度控制装置以及喷嘴温度控制装置。6.根据权利要求5所述的三维打印头，其特征在于，所述腔室温度控制装置包括加腔室热模块和腔室温度传感器，根据所述腔室温度传感器的感测的温度控制所述腔室加热模块的开始和停止工作，以控制装置用于控制所述腔室内的打印物料的温度。7.根据权利要求5所述的三维打印头，其特征在于，所述喷嘴温度控制装置包括喷嘴由温度传感器和喷嘴加热模块，根据所述喷嘴温度传感器的感测的温度控制所述喷嘴加热模块的开始和停止工作。
【专利摘要】本实用新型提供了一种三维打印头，包括进料通道、腔室、转子机构和喷嘴；所述进料通道的一端与所述供料单元相连，另一端与所述腔室相连，将所述供料单元中的三维打印物料导引至所述打印头的腔室；所述腔室的一端与所述进料通道相连，另一端与所喷嘴相连；所述转子机构容置于所述腔室中，所述转子机构包括主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮的外周边部分地与所述腔室的内壁贴合。本实用新型通过设置带转子的打印头从而能够通过向打印头腔室中注入打印材料实现连续打印，同时由于打印头中转子的齿距是固定的从而打印的精度能够得到保证。
【IPC分类】B29C67/00
【公开号】CN204701148
【申请号】CN201520127747
【发明人】张继春, 张玲, 郭星伟, 朱安栋
【申请人】威海湛翌三维科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月5日
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