[发明专利]基于FDM型3D打印机的打印机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于FDM型3D打印机的打印机构。

背景技术

目前，基于FDM型的3D打印机一般采用低熔点丝状材料(如ABS塑料丝)作为打印 成型材料，而其中的喷头和喷嘴是比较重要的部分，材料在喷头中被加热熔化，然后沿着 物件截面轮廓和填充轨迹运动，并挤出材料与胶水粘结，然后在空气中固化。如此一层一 层叠加后，即可成型出实体物件。

然而，现有的FDM型3D打印机的打印机头普遍存在以下缺陷：

(1)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时， 必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。

(2)在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印时，容易出现ABS塑料丝无法 继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受热膨胀，然后对外产生作用力， 当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁沿其表面垂直方向会给塑料丝一 个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和挤压力，从而带动塑料丝向出料 通道内壁上下两端移动而造成堵塞。

综上所述，有必要对现有的3D打印机的打印机头进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FDM型3D打印机的打印机构，主要解决3D打印机 的打印机头存在喷头和喷嘴更换不便、且喷嘴出料时容易堵塞的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于FDM型3D打印机的打印机构，包括机头主体，设置在该机头主体中的出料通道， 还包括均布在该机头主体上的喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴， 固定在机头主体一侧的从动轮，贯穿机头主体和从动轮的固定杆，通过皮带与从动轮连接 的主动轮，转轴与该主动轮连接的驱动电机，以及与该驱动电机连接、用于控制其正反转 的微控制器；所述出料通道包括均设置在机头主体中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中 孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。

作为优选，所述驱动电机为步进电机。

进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在机头主体上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过主动轮带动从 动轮转动的方式，带动机头主体及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小 的喷嘴时，可以实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。

(2)本发明通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长 孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，ABS塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后， 其膨胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝 表面反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料 丝向圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为出料防堵通道的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称为：1-机头主体，2-圆柱形上孔，3-圆锥形中孔，4- 圆柱形延长孔，5-圆柱形缓冲下孔，6-喷头，7-喷嘴，8-固定杆，9-从动轮，10-主动轮，11- 驱动电机，12-微控制器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行 进一步详细说明。

如图1所示，本发明包括机头主体1，设置在该机头主体1中的出料通道，均布在该机 头主体上的喷头6，设置在该喷头6中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴7，固定在机头 主体1一侧的从动轮9，贯穿机头主体1和从动轮的固定杆8，通过皮带与从动轮9连接的 主动轮10，转轴与该主动轮10连接的驱动电机11，以及与该驱动电机11连接、用于控制 其正反转的微控制器12。

如图2所示，所述出料通道包括均设置在机头主体1中且依次连通的圆柱形上孔2、圆 锥形中孔3、圆柱形延长孔4和圆柱形缓冲下孔5；所述喷嘴7与圆柱形缓冲下孔5连通。 本实施例中，所述圆柱形缓冲下孔5内径大于圆柱形延长孔4内径，并且所述驱动电机11 优选为步进电机。