[发明专利]一种带有变径喷头的3D打印装置

说明书

一种带有变径喷头的3D打印装置，属于3D打印技术领域。现有3D打印装置的喷嘴尺寸固定，无法在打印过程中根据产品不同部位对精度要求不同而改变打印精度和打印速度的问题。本发明包括进丝机构、喉管、储料池、控温控速机构、控制旋转机构、旋片和喷头，喉管的一端与进丝机构连通，喉管的另一端与储料池的进料口连通，储料池的出料口安装有喷头，旋片通过控制旋转机构与喷头连接安装，储料池和喷嘴之间设置有控温控速机构。本发明通过旋转旋片改变喷嘴挤出丝材的尺寸和形状，根据产品各部位对丝材宽度和形状要求不同调节打印丝宽，在整体构件的打印中实行可变速度和可变精度的打印。

技术领域

本发明涉及一种带有变径喷头的3D打印装置，属于3D打印技术领域。

背景技术

熔融沉积3D打印技术是一种使热塑性材料快速成型的技术。这种技术以丝状供料为主，打印过程中热塑性材料在喷头内被加热融化，喷头沿设定轨迹运动，同时将融化的材料挤出，材料迅速固化并与周围材料粘结。由下到上通过层层堆叠的方式进行打印，但随着打印产品的高度增加和形状的变化，下层轮廓不能给予上层足够的支撑，因此需要打印一些用来辅助的支撑结构。产品成型固化后，支撑结构将被去除，因此支撑结构无需要求较高的打印精度，故在打印过程中可以通过降低这些支撑结构的打印精度来提高打印速度。但是现有的3D打印挤出装置的喷嘴尺寸是固定的，无法在打印过程中根据产品不同部位对精度要求不同而改变打印精度和打印速度。因此，提供一种带有变径喷头的3D打印装置是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有3D打印装置的喷嘴尺寸固定，无法在打印过程中根据打印不同部位对精度的要求不同而改变打印精度和打印速度的问题，提供了一种带有变径喷头的3D打印装置用于熔融沉积增材3D打印。

本发明的技术方案：

一种带有变径喷头的3D打印装置，该装置包括进丝机构、喉管、储料池、控温控速机构、控制旋转机构、旋片和喷头，进丝机构与储料池通过喉管连通，储料池上安装有喷头；喷头上开有旋片插入口，旋片通过控制旋转机构插装在旋片插入口内；喷头上还设置有控温控速机构。

优选的：所述的进丝机构包括主动送丝轮、从动送丝轮和送丝轮外壳，送丝轮外壳的上端面开有进丝口，送丝轮外壳的下端面与进丝口相对应位置开有喉管插入口，喉管通过喉管插入口插接在进丝机构内；主动送丝轮和从动送丝轮对称设置在送丝轮外壳内，并且主动送丝轮和从动送丝轮分布在进丝口的两侧。

优选的：所述的储料池包括上储料池和下储料池，上储料池为下端开口的圆柱状壳体，下储料池为上端开口的倒置圆锥状壳体，上储料池的侧壁下沿与下储料池的上沿连接安装；所述的上储料池的上端面开有进料口，并且在下储料池的下端面与进料口相对应的位置设置出料口，喉管通过进料口与储料池连通，出料口上焊接安装喷头安装座，喷头通过喷头安装座与储料池固定安装；所述的上储料池内设置有材料加热装置，材料加热装置通过导线与外接电源连接。

优选的：所述的喉管内安装定位传感器，定位传感器的一端伸入至进丝机构中，定位传感器的另一端伸入至储料池中并与材料加热装置连接。

优选的：所述的喷头的上部为喷头安装口，喷头的下部为喷嘴，喷头安装口与喷头安装座固定安装；喷嘴上开有旋片插入口，旋片插入口所在的平面与喷嘴的轴线方向垂直。

优选的：所述的控温控速机构包括热电偶和环状导体，热电偶与环状导体传热连接，环状导体套装在喷嘴上并位于旋片插入口的上方。

优选的：所述的控制旋转机构包括步进电机和旋轮，圆柱体状的旋轮的侧壁上均匀开有正方形的旋片安装槽，旋片插装在旋片安装槽内；旋轮与步进电机的输出轴连接安装，步进电机驱动旋轮自转。

优选的：所述的旋片安装槽的个数为3-8个，旋片安装槽均匀分布在旋轮侧壁上，并且旋片安装槽的中心位于旋轮侧壁的同一圆周上。