[发明专利]基于FDM技术的混色3D打印喷头装置及其出料方法

权利要求书

1.基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，包括送料机构和混合加热机构；其特征在于：所述的送料机构包括进料壳、进料引导块和进料驱动组件；进料引导块固定在进料壳内腔的顶部；进料引导块上开设有n条进料通道，2≤n≤5；

所述的进料驱动组件包括送料电机、主动输送轮、挤压输送轮、挤压滑块和挤压弹簧；主动输送轮支承在进料壳内，并由送料电机驱动；挤压滑块与进料壳的内腔构成滑动副；挤压输送轮支承在挤压滑块上；挤压弹簧的两端与挤压滑块、进料壳的内腔分别固定；主动输送轮与挤压输送轮正对设置；进料驱动组件共有n个；n个进料驱动组件内主动输送轮、挤压输送轮之间的缝隙与进料引导块内n条进料通道的内端出口分别对齐；

所述的混合加热机构包括加热混合块、加热引导管、混色搅拌器、喷嘴、散热片和加热丝；n根加热引导管的顶端均与进料壳的底端固定，且与进料引导块内n条进料通道的内端分别对齐；加热混合块的顶部与n根加热引导管的底端可拆卸固定；

所述的加热混合块上开设有混色腔和n条熔融流道；n条熔融流道的顶端入口与n根引导管的底端分别对接；n条熔融流道的底端均与混色腔连通；加热混合块上开设有加热孔；加热孔内设置有加热丝；

所述的混色搅拌器包括连接轴、搅拌扇和搅动电机；加热混合块内开设有让位孔；让位孔的内端与混色腔连通；连接轴穿过让位孔，并与让位孔构成转动副；连接轴由搅动电机驱动；连接轴的内端固定有搅拌扇；喷嘴固定在加热混合块的底部固定，且输入口与加热混合块内的混色腔连通。

2.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：还包括n个独立加热块；n个独立加热块的顶部均开设与n根加热引导管上螺栓对应的螺纹孔；独立加热块内开设有竖直设置的加热流道；独立加热块内开设有加热孔和温度检测孔；加热孔设置有加热丝；温度检测孔内设置有温度传感器；n个独立加热块内加热流道的底部均设置有喷嘴。

3.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述的送料机构还包括进料导管；n根进料导管的内端分别伸入进料引导块上两条进料通道内，并分别通过导管紧定螺钉固定。

4.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述连接轴的中部开设有密封环形槽；连接轴的密封环形槽内设置有O型密封圈；O型密封圈的材质为硅胶；O型密封圈与让位孔的内侧面接触。

5.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述混色腔的直径大于熔融流道的直径；熔融流道由顶部竖直段和倾斜引导段组成；顶部竖直段的轴线与对应加热引导管的轴线重合。

6.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述的主动输送轮及挤压输送轮的外圆周面均设置有U型凹槽。

7.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述的加热丝与对应的加热孔通过加热孔侧部的电阻紧定螺钉固定；所述的加热混合块上还开设有温度检测孔；温度检测孔内均设置有温度传感器。

8.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述的搅拌扇由沿连接轴周向均布的三个扇叶组成；三个搅拌扇均位于混色腔内。

9.根据权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置，其特征在于：所述的进料壳上设置有多个通风口。

10.如权利要求1所述的基于FDM技术的混色3D打印喷头装置的出料方法，其特征在于：步骤一、将n根不同颜色的3D打印线材分别插入进料引导块的n条进料通道，并使得n根3D打印线材分别抵住n个进料驱动组件中主动输送轮、挤压输送轮的间隙处；

步骤二、n个进料驱动组件中的送料电机转动，n个主动输送轮分别带动n根3D打印线材向下输送，使得n根3D打印线材分别穿过n根加热引导管，并进入加热混合块上的n条熔融流道；

步骤三、加热丝通电，使得加热混合块的温度升高，熔融伸入熔融流道内的3D打印线材；

步骤四、搅动电机驱动搅拌扇转动，带动混色腔内熔融状态的3D打印线材混合；

步骤五、n个进料驱动组件中的送料电机等速或差速转动，将熔融状态的3D打印线材从喷嘴挤出；n个送料电机的转速比即为n种3D打印线材的用量比；调节n个送料电机的转速比，即可调节喷嘴挤出的3D打印原材料的颜色。