[发明专利]打印头及三维打印机

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速成型装置的部件及包含该部件的快速成型装置，特别涉及一种用于熔融沉积型快速成型装置的打印头及包含该打印头的三维打印机。

背景技术

三维打印机，是一种基于数字模型，利用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。其中一种三维打印机是以细丝的形式向打印头供给成型材料，成型材料在打印头内以电加热的方式被加热至熔融状态，打印头将按照三维打印机的控制器产生的打印头相对基底移动的路径以一层一层的方式打印出三维物体。

公告号为CN1216726C的专利文献的背景技术中描述了一种以细丝形式向打印头供给成型材料的三维打印机，参见图1，在卷盘011上缠绕有细丝013，将该卷盘011安装至三维打印机的卷盘安装架的转轴012上，从而可实现将细丝013提供给三维打印机的打印头015。在使用过程中，将细丝013从卷盘011上拉出，使被拉直的细丝通过由摩擦阻力较小的材料制成的导管014，直至将细丝供给到打印头015上由电机0154驱动的一对供料滚轮0152及0153，在供料滚轮0152及0153的驱动下，细丝013进入加热器0151，细丝在加热器0151内，经加热成熔融状态的成型材料在后续细丝推力的作用下，从设于加热器0151末端的打印喷嘴01511挤出并可拆卸地沉积于载物台上；该三维打印机的控制器通过控制打印头015在水平的X-Y平面内运动，同时控制载物台在垂直的Z向运动，从而一层一层的打印出三维物体；此外，该三维打印机的控制器还控制着供料滚轮0152及0153向加热器0151供给细丝的速率。由于打印头015相对转轴012是可移动的，所以导管014是一软管；安装于打印车上的打印头015上集成了加热器0151、打印喷嘴01511、电机0154、供料滚轮0152及供料滚轮0153，所以打印头的质量很大而拥有很大的惯性，导致其响应灵敏度降低，并且在变速过程中容易引起震动，导致打印喷嘴在打印过程中不断地震动，打印出的成型件的表面出现波纹，影响打印质量；电机0154的转动及变速也会引起打印头的震动；此外，质量的增大也会加速打印头与导轨间接触面的磨损。

公告号为CN203381196U的专利文献中公告了一种用在熔融沉积造型系统中的打印头组件，该打印头组件包括冷却单元，该冷却单元是一包含风扇的单元，空气在风扇产生的气流的引导下，穿过液化器泵组件及料筒组件中，强制冷却打印头的内部构件，从而防止分隔和制成材料过早地融化。风扇安装于打印头上，其不仅构成打印头震动的震动源，也会使打印头的惯性增加，从而降低打印质量。

参见图2，一种现有三维打印机，包括打印头03、打印盒、载物台04及打印盒安装架02，打印盒由分别承载有不同颜色细丝的丝料盒021、丝料盒022、丝料盒023及丝料盒024构成。

参见图3，打印头03包括打印喷嘴、加热器、进料装置及冷却装置。为了打印出多色目标成型件，打印头03的加热器具有加热熔融室0321、0322、0323及0324，对应地与该四个加热熔融室的出料口连通的打印喷嘴0311、0312、0313及0314，对应地与四个加热熔融室的进料口连通的进料装置0331、0332、0333及0334，对应地安装于四个加热熔融室的基体上的冷却装置0341、0342、0343及0344。为了实现多色打印，不仅增加了打印头的质量，也增加引起打印头震动的震动源，例如送进料装置上的驱动电机及冷却装置上的风扇，从而降低了打印质量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于三维打印机的打印头，旨在于降低打印头的打印喷嘴在打印过程中的震动，提高三维打印机的打印质量。

本发明的另一目的是提供一种包含上述打印头的三维打印机。

为了实现上述主要目的，本发明提供用于三维打印机的打印头包括打印喷嘴、加热器及进料装置；进料装置的出料口与加热器的进料口连通；其中，打印喷嘴安装于三维打印机的打印车上；加热器安装于三维打印机的机架上；加热器的出料口与打印喷嘴的进料口通过软管连通，即通过耐高温的软管将加热器的加热熔融室中呈熔融状态的成型材料输送至打印喷嘴中；送料压力装置，用于向加热器的加热熔融室提供送料压力。