[实用新型]一种喷头组件及使用该喷头组件的3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及于3D打印领域，尤其涉及一种熔融沉积式3D打印机的喷头组件。

本实用新型还涉及一种使用喷头组件的3D打印机。

背景技术

3D打印技术是快速成型技术的一种，是以数字模型文件为基础，通过粉末状金属或塑料等粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其中3D打印技术分为多种，而其中最为广泛应用的就是熔融沉积的方式，其又称为熔丝沉积，通过将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微丝喷嘴的喷头组件把材料挤出来，同时喷头组件可以沿一定方向移动，熔融的丝材被挤出后和前一层材料粘合在一起，借此一层层地粘合直到工件完全成型。

为了使得熔丝能够有效的与前一层材料粘合在一起，喷头组件上的喷嘴必须能够达到一定温度，从而将丝材融化，现有技术是通过安装一电阻丝式加热器)来实现以上功能的，然而，一方面由于加热器与喷嘴接触，同时喷嘴又属于引导管的一部分，这样必然会导致引导管整体受热温度升高，最终造成热熔性丝材过早融化，即进入引导管的熔丝入口就开始融化，使得热熔型丝材无法从喷嘴挤出，另一方面，当加热器长时间加热后，引导管温度无法控制，造成喷嘴温度过高。为了解决以上的问题，现有的方法是，在喷头组件上加入散热风扇，对其熔丝入口以及熔丝入口至喷嘴的一部分引导管进行散热，风扇的转速可以根据具体引导管的温度改变。

首先，上述加热器和散热器分离的方式，存在以下几个缺点：第一，喷头组件作为主要的打印设备需要能够快速地移动到需要的位置上，而目前，加热器和散热器分离的方式，使得其结构过于复杂，且不够轻便；第二，当散热器出现故障，加热器依旧正常工作时，会使得喷头组件温度持续升高，烧坏相关元件，具有危险性。

其次，上述通过电阻丝式加热器的方式，具有几个缺点：第一，热损失大，效率低。众所周知，电阻丝式加热器是由电阻丝烧制而成，其热效率较低(通常在20％-30％左右)能源浪费严重；第二，由于电阻丝容易因高温氧化而被烧断，寿命较短，导致喷头组件需要经常性的维修或更换，提高了3D打印的成本。

再者，上述通过加入风扇的散热方式，亦具有几个缺点：第一，由于风扇是通过马达转动来实现散热的，其必然会引起一定的振动，导致喷头组件振动，使得3D打印出的模型产生误差，特别是当3D喷头组件长时间使用时，温度过高，导致风扇为了有效的降温，转速升高，其引起的振动幅度也就越大，3D打印出的模型产生的误差也越大；第二，考虑到风扇是通过空气对流来实现间接降温，其无法精确地控制整个引导管(包括喷嘴和熔丝入口)的温度。

因此，亟需一种能够使得喷头组件更加轻便和安全的装置。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够结合加热器和散热器，从而更加轻便和安全的喷头组件。

本实用新型公开了一种喷头组件，用于熔融沉积式3D打印机，所述喷头组件包括，引导管，其包括具有熔丝入口的第一端和设有喷嘴的第二端；第一导热件，第二导热件，所述第一导热件和第二导热件沿所述引导管的第二端至第一端的方向依次设置在所述引导管上；所述喷头组件还包括，热电装置，其具有热端和与所述热端相对设置的冷端，所述热端与所述第一导热件接触，所述冷端与所述第二导热件接触。

优选地，在本实用新型中所述热电装置设于所述第一导热件和第二导热件之间。

优选地，在本实用新型中所述第一导热件包括一直径略大于所述引导管的第一通孔，所述第一导热件借由所述第一通孔套设于所述引导管上。

优选地，在本实用新型中所述第二导热件包括一直径略大于所述引导管的第二通孔，所述第二导热件借由所述第二通孔套设于所述引导管上。

优选地，在本实用新型中所述第二导热件包括主体部和延伸部，所述主体部的一面与所述冷端接触，所述延伸部与所述引导管的外缘周边接触朝着所述第一端的方向延伸

优选地，在本实用新型中所述延伸部的外周面上设有若干散热片。

优选地，在本实用新型中所述主体部与所述散热片连接。

优选地，在本实用新型中所述第一导热件设于所述引导管的第二端。

优选地，在本实用新型中所述喷嘴由所述第一导热件的一部分形成。

优选地，在本实用新型中所述喷头组件还包括一熔丝传动装置、一安装件，所述安装件连接所述熔丝传动装置和所述引导管。

优选地，在本实用新型中所述熔丝传动装置包括具有安装空间的熔丝支撑件、与所述安装空间匹配的安装熔丝传动轮和弹簧活塞，所述熔丝传动轮和所述弹簧活塞安装在所述熔丝支撑件的安装空间内。