[发明专利]FDM式柔性材料3D打印喷头

说明书

技术领域

本申请属于3D打印技术领域，涉及一种FDM式柔性材料3D打印喷头，特别是一种关于柔性丝材(如TPU、硅胶等)的均匀打印的喷头套件装置。

背景技术

目前，FDM式的3D打印机是市场中最为普遍的一种机器，其中桌面级的打印机尤其受到人们的热捧。但是，目前FDM式的打印机由于技术原因只能打印硬质丝材(如PLA、ABS等)，这已经远远不能满足人们的要求。

在传统的FDM式的打印机中主要由于喷头装置的原因，限制了打印材料的范围，主要问题：首先在传统的打印机中，由于丝材的挤出轮与喷嘴的喉管距离较远，致使在打印柔性丝材时丝材容易在挤出轮与喉管之间发生弯曲从而发生堵塞；其次，由于柔性材料的熔点较高，导致靠近喷嘴的喉管里丝材融化发生堵塞，同时打印出的丝材无法及时冷却从而导致打印件表面质量差等现象。

如今已经有很多人提出对打印喷头进行改造，以适应柔性材料的打印过程。但是到目前为止，技术成形的柔性材料打印喷头却寥寥无几，大多在打印过程中都存在柔性丝材供给不畅、喷头堵塞、出丝不均匀等等原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打印速度快、质量精度高，能够打印柔性丝材的FDM式柔性材料3D打印喷头。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种FDM式柔性材料3D打印喷头，包括挤出轮、送丝轮、喉管和喷嘴，所述挤出轮和送丝轮之间形成丝材挤出空间，所述喉管的入口端延伸至所述挤出空间底端，所述喷嘴安装于所述喉管的出口端，所述喉管的外表面布置有散热片，所述散热片靠近所述喷嘴一端，还包括对应所述散热片设置的喉管冷却风扇。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，还包括打印件冷却风扇和导向装置，该导向装置设置于所述冷却风扇的风口并将冷却风集中至所述喷嘴的下方。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，还包括一水平的支撑板，所述挤出轮和送丝轮设置于所述支撑板的上方，所述散热片和喉管冷却风扇设置于所述支撑板的下方。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述打印件冷却风扇设置于所述支撑板的下方，所述打印件冷却风扇的出风口面向所述散热片，所述打印件冷却风扇和喉管冷却风扇位于所述散热片相对的两侧，所述打印件冷却风扇和喉管冷却风扇位于同一高度。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述挤出轮和送丝轮之间通过齿轮啮合。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述送丝轮的两侧边缘分别沿径向向外凸伸有挡板。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述挤出轮连接于电机，所述送丝轮安装于可摆动的压缩摇臂的一端，所述压缩摇臂的另一端设置有弹簧，该弹簧作用于压缩摇臂以调节送丝轮和挤出轮之间的压紧力或距离。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述挤出轮、送丝轮的外侧还遮罩有龙门形状的丝材导向板。

优选的，在上述的FDM式柔性材料3D打印喷头中，所述喉管靠近丝材挤出空间的一端厚度收窄。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)、本发明的压缩摇臂，通过对弹簧的压缩调节送丝轮与挤出轮之间的空隙，保证装卸丝材简便性。

(2)、本发明在送丝轮上设置了齿轮结构，增强了对丝材的挤出力，保证了柔性丝材的顺利挤出而不发生打滑现象。

(3)、本发明在送丝轮上设置了较高的边沿，保证了丝材的导向性，确保丝材能够顺利的被挤出。

(4)、本发明加长了喷嘴的喉管装置，并且将其靠近挤出轮与送丝轮的一端切除一部分，使其可以近距离的靠近挤出轮与送丝轮，确保挤出的丝材能够顺利的进入喉管而不发生弯曲等现象。

(5)、本发明在喷嘴上方的喉管上设置了较多的散热片，使得喉管中的温度远低于丝材熔点，以确保不会由于柔性丝材高的打印温度而导致丝材提前融化在靠近喷嘴的喉管里。

(6)、本发明在喉管的一侧设置了专门的冷却风扇，使得喉管里的热量及时散去，确保丝材不会在喉管里发生堵塞。

(7)、本发明设置了专门的打印件冷却风扇，并且在风扇的出风口设置了导向装置，使得冷却风可以集中到打印件上，确保打印件不会因为高的打印温度而发生变形等现象。

附图说明