[发明专利]一种熔融沉积3D打印机及其数字式线阵可调喷头装置

说明书

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种熔融沉积3D打印机及其数字式线阵可调喷头装置。该喷头装置包括加热块、喷嘴、插条和位移调节机构，其中加热块的一端设有入料口，另一端设有多个沿直线间隔排列的出料口，喷嘴上设有数量与出料口数量相同的多个挤出口，每个挤出口与一个出料口同轴对应设置，插条的数量与挤出口的数量相同，每根插条上设有一个调节孔，插条设置在加热块和喷嘴之间，在位移调节机构的调节下能够相对加热块和喷嘴移动，通过移动插条可以控制相对应的挤出口出料与不出料的状态间切换，使该喷头装置所覆盖的区域可一次打印，无需改变或重复路径，打印路径简单，减少G代码量，单层切片一次扫描即可完成打印，提高打印效率。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种熔融沉积3D打印机及其数字式线阵可调喷头装置。

背景技术

3D打印机技术是一门综合了计算机、控制、电气、材料等领域的新兴的生产制造技术，以其产品研发周期短，生产效率高和生产成本低，受到越来越多的关注，现已广泛应用于工业设计和制造、航空航天、军事、医疗、建筑、汽车和教育等领域。随着3D打印技术的广泛应用，人们对3D打印生产的效率也越来越重视。

现有的熔融沉积成型(Fused deposition modeling,FDM)3D打印原理是将三维模型保存为标准的“.stl”文件格式，再利用切片软件将模型切为一系列特定厚度的薄片，然后对各个薄片进行打印路径规划并生成G代码，G代码控制电机带动喷头运动并挤出熔融态打印材料到打印平台上，完成打印后，打印平台下降一个层高度，对下一个薄片进行打印直到最后完成打印。

现有的FDM型3D打印原理都是利用挤出口尺寸固定或尺寸可调的喷嘴进行多次扫描打印，为了避开非打印像素点，打印线路规划复杂，G代码量大。打印时，喷头需要频繁加减速运动，需要在一个打印平面内来回运动，打印时间长，打印效率低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种数字式线阵可调喷头装置及包括该数字式线阵可调喷头装置的熔融沉积3D打印机，解决现有技术中的至少一个问题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种数字式线阵可调喷头装置，包括：

加热块，加热块的一端设有入料口，相对的另一端设有多个沿直线间隔排列的出料口，每个出料口均与入料口连通；

喷嘴，喷嘴上设有数量与出料口数量相同的多个挤出口，喷嘴固定在加热块，每个挤出口与相对应的一个出料口同轴设置；

插条，插条的数量与挤出口的数量相同，每根插条上设有一个调节孔，插条设置在喷嘴和加热块之间，调节孔与出料口和挤出口均连通设置，使打印料能够从挤出口排出，且每根插条能够相对加热块单独往复移动；以及

位移调节机构，所述位移调节机构用于分别调节每根所述插条的往复移动；

当需要阻止一个挤出口出料时，相对应的插条向一个方向移动，使调节孔与出料口错开；当需要恢复挤出口出料时，插条复位。

优选地，加热块包括两个分块体，每个分块体的配合面上均设有流道槽，两个分块体通过螺栓固定组成加热块，两个配合面紧贴设置，使两个流道槽组成由入料口至出料口的流道。

优选地，加热块通过加热棒加热。

优选地，加热块上设有数量与出料口数量相同的多根插条滑槽，每根插条通过一根插条滑槽与加热块可滑动连接。

优选地，插条的两端各设有一插条连接孔；

位移调节机构包括两个分别设置在加热块两侧的调节架，调节架包括架体和两个间隔设置架体上的绝缘转向圆柱，在架体上，两个绝缘转向圆柱之间的位置还设有一绝缘固定块，绝缘固定块上设有数量与插条数量相同的固定孔；