用于融化3D打印耗材的融化组件及3D打印机的制作方法
未命名
09-23
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用于融化3d打印耗材的融化组件及3d打印机
技术领域
1.本技术涉及3d打印技术领域,具体而言,涉及一种用于融化3d打印耗材的融化组件及3d打印机。
背景技术:
2.随着3d打印技术越来越成熟的发展,3d打印机的速度也在不断地提升,为了满足高速且高质量的打印效果,传统的喷嘴的融化技术已经不能满足高速打印的需求。
3.现有技术中,耗材的导热系数一般在1w/m
·
k以下,对于耗材的融化,大部分是在喷嘴中通过增加流道数量来增加耗材与喷嘴的接触面积,从而来增加耗材的融化速度,但是这种方案中,多个流道的径向尺寸一般是一致的,当耗材灌满整个流道后,位于流道中心位置的耗材与外部最先接收热量的耗材存在一定距离,因此,当热量传递到流道中心的耗材时,会有一定的热量损失,且耗材本身的导热系数低,从而导致流道中心的耗材融化效率低,进一步影响耗材整体的融化速度,无法满足高速打印时对耗材融化的需求。
技术实现要素:
4.本技术实施例的目的在于提供一种用于融化3d打印耗材的融化组件及3d打印机,能够对经过加热后的耗材的外表面进行剥离,直接对耗材的内芯进行加热,从而提高耗材的加热速度。
5.第一方面,本技术提供一种用于融化3d打印耗材的融化组件,包括:引导件,用于引导预热后的3d打印耗材流动以及用于对3d打印耗材进行加热,所述引导件设有至少两个第一流道和一个第二流道,所述第一流道沿所述第二流道的周向设置,所述第二流道的横截面积小于所述第一流道的横截面积。
6.作为一种实施方式,所述第一流道与所述第二流道相连通,至少一个所述第一流道的横截面与所述第二流道的横截面在所述引导件同一径向方向上。
7.作为一种实施方式,所述第一流道的数量设置为两个,两个所述第一流道的横截面与所述第二流道的横截面在所述引导件同一径向方向上,或者;所述第一流道的数量设置为三个,三个所述第一流道均与所述第二流道相连通。
8.作为一种实施方式,多个所述第一流道和所述第二流道构成融化流道,所述融化流道的横截面为多段弧形边围设的封闭图形。
9.作为一种实施方式,所述第一流道与所述第二流道间隔设置;所述第一流道的横截面为多段弧形边围设的封闭图形。
10.作为一种实施方式,所述引导件包括第一喷嘴,所述第一喷嘴包括加热段和融合段,所述加热段设有所述第一流道和所述第二流道;所述融合段设有第一融合流道,所述第一融合流道与所述第一流道和所述第二流道相连通;所述融化组件还包括第一加热件,所述第一加热件设于所述第一喷嘴的加热段的外表面,并与所述第一喷嘴固定连接。
11.作为一种实施方式,所述加热段包括第一加热子段和第二加热子段,所述第一加
热子段设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热子段设有至少两个第三流道和第四流道,所述第三流道和所述第四流道相连通,所述第三流道和所述第四流道的一端与所述第一流道和所述第二流道相连通,另一端均与所述第一融合流道相连通;其中,相邻的两个所述第三流道设有止挡部,所述第三流道的轴线与所述第一流道的轴线错位设置,所述第二流道与所述第四流道同轴设置。
12.作为一种实施方式,所述第一喷嘴包括第一本体和第二本体,所述第一本体设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二本体设有所述第三流道和所述第四流道,所述第二本体插设于所述第一本体的容纳槽中,且与所述第一本体的容纳槽的内壁面贴合。
13.作为一种实施方式,所述第一本体与所述第二本体设有互相配合的定位结构。
14.作为一种实施方式,所述引导件包括第二加热件,所述第二加热件包括加热段,所述加热段设有所述第一流道和所述第二流道;所述融化组件还包括第二喷嘴,所述第二喷嘴与所述第二加热件固定连接,所述第二喷嘴设有第二融合流道,所述第二融合流道与所述第一流道和所述第二流道相连通。
15.作为一种实施方式,所述加热段包括第一加热子段和第二加热子段,所述第一加热子段设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热子段设有至少两个第三流道和第四流道,所述第三流道和所述第四流道相连通,所述第三流道和所述第四流道的一端与所述第一流道和所述第二流道相连通,另一端均与所述第二融合流道相连通;其中,相邻的两个所述第三流道设有止挡部,所述第三流道的轴线与所述第一流道的轴线错位设置,所述第二流道与所述第四流道同轴设置。
16.作为一种实施方式,所述第二加热件包括第一加热部和第二加热部,所述第一加热部设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热部设有所述第三流道和所述第四流道,所述第二加热部插设于所述第一加热部的容纳槽中,且与所述第一加热部的容纳槽的内壁面贴合。
17.作为一种实施方式,所述第一加热部与所述第二加热部设有互相配合的定位结构。
18.作为一种实施方式,所述引导件的一端设有安装槽,所述融化组件还包括连接块,所述连接块用于与喉管连接,所述安装槽用于容纳所述连接块,所述连接块用于向喉管中的3d打印耗材传递热量,以对3d打印耗材进行预热。
19.第二方面,本技术提供一种3d打印机,包括第一方面提供的用于融化3d打印耗材的融化组件,喉管,通过连接块与引导件相连接,用于将耗材输送至所述引导件中。
20.本技术的技术方案具有以下效果:
21.1、通过在引导件中设有至少两个第一流道和一个第二流道,多个第一流道沿第二流道的周向设置,第二流道的横截面积小于第一流道的横截面积,从而使第二流道能够对耗材的外表面起到剥离的作用,使被预热后的耗材的外表面流入到第一流道中,而内芯的径向尺寸较小,因此,内芯则直接流入到第二流道中,实现对内芯单独加热,减少耗材外表面的材料对内芯加热的影响,提高引导件对耗材的加热效果,提高耗材的加热效率,进一步则提高耗材整体的融化速度。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本技术实施例提供的用于融化3d打印耗材的融化组件的结构示意图;
24.图2为本技术实施例提供的融化组件的爆炸结构示意图;
25.图3为本技术其中一个实施例提供的融化组件的正视图;
26.图4为图3中a-a向的剖视结构示意图;
27.图5为本技术其中一个实施例提供的第一喷嘴的结构示意图;
28.图6为本技术另一个实施例提供的第一喷嘴的结构示意图;
29.图7为本技术再一个实施例提供的第一喷嘴的结构示意图;
30.图8为本技术实施例提供的第一喷嘴与喉管装配结构的正视图;
31.图9为图8中a-a向的剖视结构示意图;
32.图10为图8中e-e向的剖视结构示意图;
33.图11为图8中h-h向的剖视结构示意图;
34.图12为本技术实施例提供的第一喷嘴的俯视视角的爆炸结构示意图;
35.图13为本技术实施例提供的第一喷嘴的仰视视角的爆炸结构示意图;
36.图14为本技术另一个实施例提供的融化组件的正视图;
37.图15为图14中a-a向的剖视结构示意图;
38.图16为本技术实施例提供的第二加热件、喉管与第二喷嘴装配结构的正视图;
39.图17为图16中f-f向的剖视结构示意图;
40.图18为图16中e-e向的剖视结构示意图;
41.图19为图16中h-h向的剖视结构示意图;
42.图20为本技术实施例提供的第二加热件的俯视视角的爆炸结构示意图;
43.图21为本技术实施例提供的第二加热件的仰视视角的爆炸结构示意图;
44.图22是本技术实施例提供的3d打印机的结构示意图;
45.图23是本技术实施例提供的3d打印机的不同视角的结构示意图;
46.图24是本技术实施例提供的3d打印机的局部剖视结构示意图。
47.图标:1-引导件;11-第一喷嘴;111-第一流道;112-第二流道;113-第三流道;114-第四流道;115-第一融合流道;116-第一本体;1161-定位凹槽;117-第二本体;1171-定位凸起;12-第二加热件;2-第一加热件;21-第一加热部;22-第二加热部;3-连接块;4-喉管;5-固定块;6-第二喷嘴;61-第二融合流道;7-安装部;8-吊台;9-上导套;10-导管;13-送丝轮;14-散热片;15-散热风机;16-电机;17-送丝槽;18-调平模块;19-散热风扇;20-止挡部;23-挤出机。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
49.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一
个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.如图1、2、14和15所示,第一方面,本技术实施例提供一种用于融化3d打印耗材的融化组件,该融化组件能够对耗材进行加热,使耗材在融化组件中流道,且能够提高耗材的融化效率。
51.如图4、9、15和17所示,融化组件包括引导件1,引导件1可以引导预热后的耗材在引导件1中流动,同时,引导件1能够对耗材进行加热,引导件1中设有至少两个第一流道111和一个第二流道112,多个第一流道111沿第二流道112的周向设置,第二流道112的横截面积小于第一流道111的横截面积,从而对耗材的外表面起到剥离的作用,使被预热后的耗材的外表面流入到第一流道111中,而内芯的径向尺寸较小,因此,内芯流入到第二流道112中,引导件1对内芯单独加热,减少耗材外表面的材料对内芯加热的影响,提高引导件1对耗材的加热效果,提高耗材的加热效率,进一步则提高耗材整体的融化速度。
52.可选的,第一流道111的横截面积可以是第二流道112的横截面积的0.5倍,当然,也可以是其他倍数,这样,可以使第二流道112对耗材的内芯进行加热,提高加热效率;若第二流道112的横截面设计过大,例如现有技术中的多个流道均是同样的尺寸,这样则会使流入到第二流道112中的耗材过粗,进一步导致第二流道112中的耗材的内芯融化效率低。
53.可选的,引导件1可以直接对3d打印耗材进行加热,也可以通过间接的方式对3d打印耗材进行加热。
54.现有技术中,喷嘴的多个流道的径向尺寸一般都是一致,使构成的融化流道的中心的耗材横截面较粗,中心位置的耗材与最先接触热量的耗材之间的距离较远,影响加热效率,而本技术实施例是第一流道111和第二流道112构成融化流道,直接将位于引导体中心的第二流道112的横截面设置成小于旁侧的第一流道111的横截面,使融化流道的中心变细,这样,经过预加热的耗材的外表面会挤入到第一流道111中,而耗材的内芯被挤入到第二流道112中,引导件1对内芯单独加热,减少耗材外表面的材料对内芯加热的影响,提高引导件1对耗材的加热效果,提高耗材的加热效率,进一步则提高耗材整体的融化速度。
55.可选的,本技术实施例的引导件1相比传统单流道喷嘴提升36%的加热效率,在相同长度的情况下本技术实施例能够达到的最大体积流量(每秒钟融化耗材的最大体积)约为36.8mm3/s,传统单流道喷嘴的加热效率能够达到的最大体积流量约为20mm3/s,加热效率提高了84%。相对于直径相同的多流道喷嘴提升了约48%。
56.如图5和6所示,作为一种实施方式,第一流道111与第二流道112相连通,至少一个第一流道111的横截面与第二流道112的横截面在引导件1同一横截面中的同一径向方向上,减少第一流道111与第二流道112的隔离区域对耗材的阻挡,提高耗材的流动的顺畅度,同时也可以使预热后的耗材的外表面能够直接进入到第一流道111中,接收热量少的内芯能够进入到第二流道112直接加热,从而提高加热效率。
57.可选的,至少一个第一流道111的横截面与第二流道112的横截面在引导件1同一横截面中的同一径向方向上即为至少一个第一流道111和第二流道112的轴线被引导件1同一径向方向上的延长线所经过。
58.如图5所示,作为一种实施方式,第一流道111的数量设置为两个,两个第一流道111的横截面与第二流道112的横截面在引导件1同一径向方向上,即,在引导件1同一个横
截面的同一径向上,从而增加了耗材的流通量以及耗材的流动的顺畅度,两个第一流道111可以对耗材的外表面进行加热,接收热量少的内芯能够进入到第二流道112直接加热,进一步提高加热效率。
59.如图6所示,作为一种实施方式,第一流道111的数量设置为三个,三个第一流道111均与第二流道112相连通,从而可以增加耗材的流动性,使更多的被预热的耗材的外表面流入到第一流道111中,提高耗材与第一流道111的接触面积,增加加热效率。
60.如图6所示,可选的,三个第一流道111沿第二流道112的周向均匀排布设置,从而可以提高流入到第一流道111中的耗材的均匀性,且提高进入到第一流道111中的耗材的流量,进一步提高耗材的加热效率。
61.可选的,当第一流道111的设置数量为3个时,在某种情况下,其中有两个第一流道111的横截面与第二流道112的横截面在引导件1同一个横截面的同一径向上,另一个第一流道111的横截面与第二流道112的横截面在引导件1同一个横截面的另一径向上。
62.作为一种实施方式,多个第一流道111和第二流道112构成融化流道,融化流道的横截面为多段弧形边围设的封闭图形,从而可以增加引导件1与耗材的接触面积,提高加热效率。
63.如图5所示,可选的,当有两个第一流道111时,融化流道的横截面包括两个第一弧形边和两个第二弧形边,两个第一弧形边均为大于半圆的弧形边,两个第二弧形边分别与两个第一弧形边相连接,两个第二弧形边之间的距离小于第一弧形边的直径。
64.如图6所示,当有三个第一流道111时,融化流道的横截面包括三个第一弧形边和三个第二弧形边,三个第一弧形边均为大于半圆的弧形边,每个第二弧形边分别与相邻的两个第一弧形边相连接,任意两个对侧的第二弧形边之间的距离小于第一弧形边的直径。
65.如图7所示,作为一种并列的实施方式,第一流道111与第二流道112间隔设置,第二流道112的横截面小于第一流道111,从而同样能够对耗材的内芯进行剥离,第二流道112单独为内芯进行加热,第一流道111到耗材的外表面加热,从而提高耗材的加热效率;
66.第一流道111的横截面为多段弧形边围设的封闭图形,从而可以增加引导件1与耗材的接触面积,提高加热效率,而第二流道112可以是圆形,也可以是方形,作为优选的方式,第二流道112为圆形。
67.图5至图7中虽然标号为1,但实际是第一喷嘴11的结构示意图。
68.如图3至7所示,作为一种实施方式,引导件1包括第一喷嘴11,第一喷嘴11包括加热段和融合段,加热段用于加热耗材,融合段用于将加热后的耗材进行汇集融合,在加热段中设有第一流道111和第二流道112,使第一喷嘴11能够对耗材的外表面起到剥离的作用,使被预热后的耗材的外表面流入到第一流道111中,而内芯的径向尺寸较小,因此,内芯流入到第二流道112中,第一喷嘴11对内芯单独加热,减少耗材外表面的材料对内芯加热的影响,提高第一喷嘴11对耗材的加热效果,提高耗材的加热效率,进一步则提高耗材整体的融化速度,融合段设有第一融合流道115,第一融合流道115与第一流道111和第二流道112相连通,从而使经过第一流道111和第二流道112加热后的耗材在第一融合流道115中融合,从而将耗材的外表面与耗材的内芯再进行融合,提高加热效率。
69.可选的,第一喷嘴11可以选择铜或者是铝等其他导热效果好的金属。
70.可选的,加热段与融合段可以是分体式的结构,通过螺纹或者铆接,也可以是一体
式的结构。
71.如图3和4所示,融化组件还包括第一加热件2,第一加热件2设于第一喷嘴11的加热段的外表面,从而第一加热件2对第一喷嘴11的耗材进行加热,第一加热件2与第一喷嘴11固定连接,可以是螺纹连接,也可以是铆接,从而提高第一加热件2与第一喷嘴11之间的安装效率,方便安装与拆卸。
72.可选的,在某些情况下,第一加热件2也可以设置在第一喷嘴11的整体的外表面。
73.可选的,第一喷嘴11中的加热段为间接加热,即通过第一加热件2将热量传递给耗材,其第一喷嘴11本身不产生加热效果。
74.如图9至11所示,作为一种实施方式,加热段包括两部分,即第一加热子段和第二加热子段,第一加热子段位于第二加热子段的上端,第一加热子段设有第一流道111和第二流道112,第二加热子段设有至少两个第三流道113和第四流道114,第三流道113和第四流道114相连通,第三流道113和第四流道114的一端与第一流道111和第二流道112相连通,另一端均与第一融合流道115相连通;从而可以使第一流道111和第二流道112中的耗材能够进入到第三流道113和第四流道114中再进行加热,提高加热效果,其中,第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置,第二流道112与第四流道114同轴设置,相邻的两个第三流道113设有止挡部20,从而可以使止挡部20能够对第一流道111中的耗材再进行剥开分离,使从第一流道111中被剥开分离的耗材流入到第三流道113中,第三流道113对剥开分离后的耗材再进行加热,而本身第二流道112与第四流道114相连通,使第二流道112与第四流道114始终是对耗材的内芯进行加热,第三流道113又对第一流道111中剥开分离的耗材进行加热,从而更进一步提高了第一喷嘴11对耗材的加热效率,提高加热效果。
75.可选的,第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置是指第三流道113与第一流道111不同轴设置。
76.可选的,第一喷嘴11中的第三流道113的横截面可以与第一流道111的横截面相同、第四流道114可以与第二流道112的横截面相同,当然,第一喷嘴11中的第三流道113的横截面可以与第一流道111的横截面不相同、第四流道114的横截面可以与第二流道112的横截面不相同,即第三流道113的横截面的直径可以小于或大于第一流道111横截面的直径1至3毫米,而第四流道114的横截面的直径同样可以大于或小于第二流道112的横截面的直径1至3毫米,当然,本技术对具体的大于或小于的数值不做限定。
77.可选的,当第一流道111和第三流道113的设置数量均为两个时,第一流道111与第三流道113互相连通的端面的连通面积,即第一流道111和第三流道113共用的重叠端面的大小以满足耗材能够在第一喷嘴11中正常流动为准,因为,当第一流道111和第三流道113均为两个时,第三流道113与第一流道111不同轴设置,可能会存在第一流道111和第三流道113不连通的情况,或者是第一流道111和第三流道113相连通的端面的面积过小,这样反而会影响到耗材在第一喷嘴11中的正常流速。
78.可选的,第二流道112和第四流道114的横截面积为喉管4的横截面积的4%至64%,从而当耗材流动到第二流道112时,由于第二流道112的横截面小于喉管4的横截面,能够对耗材起到剥离的作用,同时,也可以根据实际需要调整第二流道112和第四流道114的横截面积,提高操作便捷性。
79.可选的,第一喷嘴11中第三流道113的数量与第一流道111的数量相对应,这样,可
以使在第一流道111中被止挡部20剥开分离的耗材能够对应的进入至第三流道113中,通过第三流道113再对剥开分离后的耗材再进行一次加热,即对第一流道111中的耗材的内芯再进行一次加热,从而可以提高融化组件对耗材的加热效率。
80.如图10至13所示,作为一种实施方式,第一喷嘴11包括第一本体116和第二本体117,第一本体116设有第一流道111和第二流道112,第二本体117设有第三流道113和第四流道114,第二本体117插设于第一本体116的容纳槽中,方便第一本体116与第二本体117之间的装配,且第二本体117与第一本体116的容纳槽的内壁面贴合,从而使热量能够通过第一本体116与第二本体117传递至第一流道111、第二流道112、第三流道113和第四流道114中的耗材,提高加热效率。
81.在某些情况下,第一本体116与第二本体117也可以设置成一体件,即第一本体116与第二本体117是一体成型的结构。
82.作为一种实施方式,第一本体与第二本体设有互相配合的定位结构,从而方便第一本体116与第二本体117之间的定位装配,从而能够使装配后的第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置,第二流道112与第四流道114同轴,无需在装配时临时确定第一流道111与第三流道113相连通的一端的端面的连通面积,从而提高第一本体116与第二本体117之间的装配效率。
83.如图11至13所示,可选的,定位结构可以是第一本体116设有定位凹槽1161,第二本体117设有与定位凹槽1161相配合的定位凸起1171,当然,定位凸起1171与定位凹槽1161的设置方式也可以互相转换,即第二本体117设有定位凹槽1161,第一本体116设有与定位凹槽1161相配合的定位凸起1171。
84.可选的,定位结构也可以是在第一本体116设有定位孔,第二本体117对应设有通孔,通过插销穿过通孔与定位孔,实现定位。
85.可选的,第一本体116上的定位凹槽1161与容纳槽互相连通,即定位凹槽1161为沿着容纳槽的侧壁凸出设置,若定位凹槽1161设在第二本体117上,结构与设置第一本体116上相同。
86.可选的,第一喷嘴11设有第一喷口,第一喷口位于融合段的一端,第一喷口的横截面积小于第一融合流道115的横截面积。
87.如图2、9、15和17所示,可选的,引导件1的顶端设有用于容纳连接块3的安装槽,融化组件还包括连接块3,连接块3设于安装槽中,并与安装槽的槽周壁螺纹连接,方便安装;连接块3与喉管4相连接,连接块3为金属件,从而当喉管4向第一流道111和第二流道112输送耗材时,连接块3可以传递热量,对喉管4与连接块3相连接的部分中的耗材进行提前加热,起到预热的效果,即喉管4与连接块3相连接的部分构成融化组件的预热段,从而使进入第一流道111和第二流道112中的耗材变软,方便3d打印机对耗材挤压,使其便于在第一流道111和第二流道112中流动,进一步提高融化组件对耗材的加热效率。
88.可选的,连接块3可以选择铜或者是铝合金。
89.可选的,第一喷嘴11中的第一本体116设有安装槽。
90.在某些情况下,连接块3也可以与第一加热件2为一体成型的结构。
91.如图14和15所示,作为另一种实施方式,引导件1包括第二加热件12,第二加热件12包括加热段,加热段用于加热耗材,在加热段中设有第一流道111和第二流道112,使第二
加热件12中的第一流道111和第二流道112能够对耗材的外表面起到剥离的作用,使被预热后的耗材的外表面流入到第一流道111中,即,耗材外表面融化后经过第一流道111向下行走,耗材内芯经过第二流道112,而内芯的径向尺寸较小,因此,内芯流入到第二流道112中,第二加热件12对内芯单独加热,减少耗材外表面的材料对内芯加热的影响,提高第二加热件12对耗材的加热效果,同时,本技术实施例是在第二加热件12设置第一流道111和第二流道112,第二加热件12将热量直接传递给耗材,相比于上面的实施例,需要通过第一喷嘴11传递热量,本技术实施例能够更进一步的提高耗材的加热效率,同时进一步则提高耗材整体的融化速度;
92.如图14至17所示,本技术实施例中,融化组件还包括第二喷嘴6,第二喷嘴6与第二加热件12固定连接,第二喷嘴6设有第二融合流道61,第二融合流道61与第一流道111和第二流道112相连通,从而使经过第一流道111和第二流道112加热后的耗材在第二融合流道61中融合,从而将耗材的外表面与耗材的内芯再进行融合,提高加热效率。
93.可选的,第二加热件12与第二喷嘴6之间的连接方式可以是螺纹连接,也可以是铆接,从而提高第二加热件12与第二喷嘴6之间的安装效率,方便安装与拆卸。
94.如图17至19所示,作为一种实施方式,第二加热件12中的加热段包括两部分,即第一加热子段和第二加热子段,第一加热子段位于第二加热子段的上端,第一加热子段设有第一流道111和第二流道112,第二加热子段设有至少两个第三流道113和第四流道114,第三流道113和第四流道114相连通,第三流道113和第四流道114的一端与第一流道111和第二流道112相连通,另一端均与第二融合流道61相连通;从而可以使第一流道111和第二流道112中的耗材能够进入到第三流道113和第四流道114中再进行加热,提高加热效果,其中,第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置,第二流道112与第四流道114同轴设置,相邻的两个第三流道113设有止挡部20,从而可以使止挡部20能够对第一流道111中的耗材再进行剥开分离中,第三流道113对剥开分离后的耗材再进行加热,而本身第二流道112与第四流道114相连通,则第二流道112与第四流道114始终是对耗材的内芯进行加热,第三流道113又对第一流道111中剥开分离的耗材再进行加热,从而更进一步提高了第二加热件12对耗材的加热效率,提高加热效果。
95.可选的,第二加热件12中的第三流道113的横截面可以与第一流道111的横截面相同、第四流道114可以与第二流道112的横截面相同,当然,第二加热件12中的第三流道113的横截面可以与第一流道111的横截面不相同、第四流道114的横截面可以与第二流道112的横截面不相同,即第三流道113的横截面的直径可以小于或大于第一流道111横截面的直径1至3毫米,而第四流道114的横截面的直径同样可以大于或小于第二流道112的横截面的直径1至3毫米,当然,本技术对具体的大于或小于的数值不做限定。
96.可选的,第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置是指第三流道113与第一流道111不同轴设置。
97.可选的,当第一流道111和第三流道113的设置数量均为两个时,第一流道111与第三流道113互相连通的端面的连通面积,即第一流道111和第三流道113共用的重叠端面的大小以满足耗材能够在第二加热件12中正常流动为准,因为,当第一流道111和第三流道113均为两个时,第三流道113与第一流道111不同轴设置,可能会存在第一流道111和第三流道113不连通的情况,或者是第一流道111和第三流道113相连通的端面的面积过小,这样
反而会影响到耗材在第二加热件12中的正常流速。
98.可选的,第二加热件12中第三流道113的数量与第一流道111的数量相对应,这样,可以使在第一流道111中被止挡部20剥开分离的耗材能够对应的进入至第三流道113中,通过第三流道113再对剥开分离后的耗材再进行一次加热,即对第一流道111中的耗材的内芯再进行一次加热,从而可以提高融化组件对耗材的加热效率。
99.如图17所示,可选的,本实施例中,第二加热件12的顶端同样设有用于容纳连接块3的安装槽,融化组件还包括连接块3,连接块3设于安装槽中,并与安装槽的槽周壁螺纹连接,方便安装;连接块3与喉管4相连接,连接块3为金属件,从而当喉管4向第一流道111和第二流道112输送耗材时,连接块3可以传递热量,对喉管4与连接块3相连接的部分中的耗材进行提前加热,起到预热的效果,即喉管4与连接块3相连接的部分构成融化组件的预热段,从而使进入第一流道111和第二流道112中的耗材变软,方便3d打印机对耗材挤压,使其便于在第一流道111和第二流道112中流动,进一步提高融化组件对耗材的加热效率。
100.可选的,连接块3可以选择铜或者是铝合金。
101.在某些情况下,连接块3也可以与第二加热件12为一体成型的结构。
102.如图17至21所示,作为一种实施方式,第二加热件12包括第一加热部21和第二加热部22,第一加热部21设有第一流道111和第二流道112,第二加热部22设有第三流道113和第四流道114,第二加热部22插设于第一加热部21的容纳槽中,方便第一加热部21与第二加热部22之间的装配,且第二加热部22与第一加热部21的容纳槽的内壁面贴合,从而使热量能够通过第一加热部21与第二加热部22传递至第一流道111、第二流道112、第三流道113和第四流道114中的耗材,提高加热效率。
103.在某些情况下,第一加热部21与第二加热部22也可以设置成一体件,即第一加热部21与第二加热部22是一体成型的结构。
104.作为一种实施方式,第一加热部与第二加热部设有互相配合的定位结构,从而方便第一加热部21与第二加热部22之间的定位装配,从而能够使装配后的第三流道113的轴线与第一流道111的轴线错位设置,第二流道112与第四流道114同轴,无需在装配时临时确定第一流道111与第三流道113相连通的一端的端面的连通面积,从而提高第一加热部21与第二加热部22之间的装配效率。
105.如图19至21所示,可选的,定位结构可以是第一加热部21设有定位凹槽1161,第二加热部22设有与定位凹槽1161相配合的定位凸起1171,当然,定位凸起1171与定位凹槽1161的设置方式也可以互相转换,即第二加热部22设有定位凹槽1161,第一加热部21设有与定位凹槽1161相配合的定位凸起1171。
106.可选的,定位结构也可以是在第一加热部21设有定位孔,第二加热部22对应设有通孔,通过插销穿过通孔与定位孔,实现定位。
107.可选的,第一加热部21上的定位凹槽1161与容纳槽互相连通,即定位凹槽1161为沿着容纳槽的侧壁凸出设置,若定位凹槽1161设在第二加热部22上,结构与设置在第一加热部21上相同。
108.可选的,第二喷嘴6远离第二加热件12的一端设有第二喷口,第二喷口的横截面积小于第二融合流道61的横截面积。
109.可选的,融化组件还包括保温件,保温件设于引导件1的外周,能够对引导件1起到
保温的作用,从而进一步提高引导件1对耗材的加热效果。
110.可选的,在其中一个实施中,保温件是设置第一喷嘴11的外周、并套设在第一加热件2的外周,并与第一加热件2紧密贴合设置,再另一个实施例中,保温件是套设在第二加热件12的外周。
111.可选的,保温件的材质可以选择玻璃棉、岩棉或矿棉等。
112.如图1、8、14和16,可选的,引导件1的外周设有安装部7,安装部7沿引导件1的径向方向向外凸出设置,安装部7的结构可以是六棱柱结构,方便引导件1与第一加热件2或第二喷嘴6装配。
113.可选的,安装部7可以是螺母,安装部7与第一喷嘴11固定连接,从而方便第一喷嘴11与第一加热件2之间的装配,并且,第一加热件2的外周也可以设置螺母。
114.当然,另一个实施例中,安装部7也与第二加热件12固定连接,方便第二加热件12与第二喷嘴6之间的装配,并且,第二喷嘴6的外周也可以设置螺母。
115.可选的,安装部7也可以与引导件1一体成型。
116.如图22至24所示,第二方面,本技术实施例提供一种3d打印机,包括第一方面提供的用于融化3d打印耗材的融化组件,3d打印机还包括喉管4,喉管4通过连接块3与引导件1相连接,用于将耗材输送至引导件1中,使耗材能够在第一流道111和第二流道112中流动。
117.可选的,喉管4通过连接块3与引导件1的连接包括直接连接和间接连接,喉管4通过连接块3与第一喷嘴11是通过第一加热件2实现的间接连接方式,而喉管4通过连接块3与第二加热件12实现的直接连接。
118.可选的,喉管4的一端与第一喷嘴11中的第一流道111和第二流道112相连通,喉管4的一端与第二加热件12中的第一流道111和第二流道112相连通。
119.可选的,喉管4与连接块3的连接部分在连接块3中沿连接块3的轴向方向盘旋环绕设置,从而可以延长喉管4中的耗材在连接块3中的预热时长,从而提高3d打印机对耗材的预热效果。
120.可选的,若将喉管4在连接块3中盘旋环绕的部分变为直线段,其长度大约是10mm。
121.如图4、9、15、17和24所示,可选的,喉管4通过固定块5与3d打印机相连接,固定块5与引导件1之间设有间隙,从而能够减少热量传递至固定块5的位置,导致耗材变软产生堵料的问题。
122.可选的,固定块5与引导件1之间的间隙可以是5mm,当然也可以是其他值。
123.如图22至24所示,可选的,3d打印机还包括吊台8,吊台8的上方设有挤出机23,挤出机23包括引导件1,从而能够通过挤出机23将耗材挤入到引导件1中。
124.如图22至24所示,可选的,挤出机23包括上导套9,上导套9下方间隔设置有导管10,上导套9与导管10之间设置有送丝轮13,导管10下端连接有喉管4,喉管4下端连接第一加热件2或第二加热件12,导管10和喉管4外部设有散热片14,散热片14外侧设有散热风机15,挤出机23外部设有驱动送丝轮13转动的电机16;耗材从上导管10插入,经过送丝轮13的作用,将其送入到导管10内,并从导管10下端进入喉管4,第一喷嘴11外部的第一加热件2或第二喷嘴6外部的第二加热件12对耗材进行加热,耗材在从喉管4进入第一喷嘴11的第一流道111和第二流道112中、或者进入到第二加热件12的第一流道111和第二流道112中时,受到加热作用会融化,在第一喷嘴11或第二加热件12内部变成流体,从第一喷口或第二喷口
挤出,完成打印。
125.可选的,电机16提供耗材挤出的作用力,散热片14与散热风机15用于散热,降低挤出机23温度。
126.如图24所示,可选的,为了加强送丝的稳定性,送丝轮13上设有送丝槽17,送丝槽17位置与导管10位置对应,送丝槽17上均布有多个凹槽,多个凹槽增加摩擦力。
127.如图23所示,可选的,吊台8下方设有调平模块18,调平模块18在打印前对吊台8进行调平,提高打印尺寸的准确性。
128.如图22和23所示,可选的,吊台8两侧设有位于加热模块外部的冷却装置,冷却装置为散热风扇19,冷却装置对挤出后的耗材进行冷却,加快耗材成型速度,提高打印质量。
129.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
130.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
131.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
技术特征:
1.一种用于融化3d打印耗材的融化组件,其特征在于,包括:引导件,用于引导预热后的3d打印耗流动以及用于对3d打印耗材进行加热,所述引导件设有至少两个第一流道和一个第二流道,所述第一流道沿所述第二流道的周向设置,所述第二流道的横截面积小于所述第一流道的横截面积。2.根据权利要求1所述的融化组件,其特征在于,所述第一流道与所述第二流道相连通,至少一个所述第一流道的横截面与所述第二流道的横截面在所述引导件同一径向方向上。3.根据权利要求2所述的融化组件,其特征在于,所述第一流道的数量设置为两个,两个所述第一流道的横截面与所述第二流道的横截面在所述引导件同一径向方向上,或者;所述第一流道的数量设置为三个,三个所述第一流道均与所述第二流道相连通。4.根据权利要求1至3任一项所述的融化组件,其特征在于,多个所述第一流道和所述第二流道构成融化流道,所述融化流道的横截面为多段弧形边围设的封闭图形。5.根据权利要求1所述的融化组件,其特征在于,所述第一流道与所述第二流道间隔设置;所述第一流道的横截面为多段弧形边围设的封闭图形。6.根据权利要求4所述的融化组件,其特征在于,所述引导件包括第一喷嘴,所述第一喷嘴包括加热段和融合段,所述加热段设有所述第一流道和所述第二流道;所述融合段设有第一融合流道,所述第一融合流道与所述第一流道和所述第二流道相连通;所述融化组件还包括第一加热件,所述第一加热件设于所述第一喷嘴的加热段的外表面,并与所述第一喷嘴固定连接。7.根据权利要求6所述的融化组件,其特征在于,所述加热段包括第一加热子段和第二加热子段,所述第一加热子段设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热子段设有至少两个第三流道和第四流道,所述第三流道和所述第四流道相连通,所述第三流道和所述第四流道的一端与所述第一流道和所述第二流道相连通,另一端均与所述第一融合流道相连通;其中,相邻的两个所述第三流道设有止挡部,所述第三流道的轴线与所述第一流道的轴线错位设置,所述第二流道与所述第四流道同轴设置。8.根据权利要求7所述的融化组件,其特征在于,所述第一喷嘴包括第一本体和第二本体,所述第一本体设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二本体设有所述第三流道和所述第四流道,所述第二本体插设于所述第一本体的容纳槽中,且与所述第一本体的容纳槽的内壁面贴合。9.根据权利要求8所述的融化组件,其特征在于,所述第一本体与所述第二本体设有互相配合的定位结构。10.根据权利要求4所述的融化组件,其特征在于,所述引导件包括第二加热件,所述第二加热件包括加热段,所述加热段设有所述第一流道和所述第二流道;所述融化组件还包括第二喷嘴,所述第二喷嘴与所述第二加热件固定连接,所述第二喷嘴设有第二融合流道,所述第二融合流道与所述第一流道和所述第二流道相连通。11.根据权利要求10所述的融化组件,其特征在于,所述加热段包括第一加热子段和第二加热子段,所述第一加热子段设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热子段设
有至少两个第三流道和第四流道,所述第三流道和所述第四流道相连通,所述第三流道和所述第四流道的一端与所述第一流道和所述第二流道相连通,另一端均与所述第二融合流道相连通;其中,相邻的两个所述第三流道设有止挡部,所述第三流道的轴线与所述第一流道的轴线错位设置,所述第二流道与所述第四流道同轴设置。12.根据权利要求11所述的融化组件,其特征在于,所述第二加热件包括第一加热部和第二加热部,所述第一加热部设有所述第一流道和所述第二流道,所述第二加热部设有所述第三流道和所述第四流道,所述第二加热部插设于所述第一加热部的容纳槽中,且与所述第一加热部的容纳槽的内壁面贴合。13.根据权利要求12所述的融化组件,其特征在于,所述第一加热部与所述第二加热部设有互相配合的定位结构。14.根据权利要求1至3任一项所述的融化组件,其特征在于,所述引导件的一端设有安装槽,所述融化组件还包括连接块,所述连接块用于与喉管连接,所述安装槽用于容纳所述连接块,所述连接块用于向喉管中的3d打印耗材传递热量,以对3d打印耗材进行预热。15.一种3d打印机,其特征在于,包括权利要求1至14任一项所述的用于融化3d打印耗材的融化组件;喉管,通过连接块与引导件相连接,用于将耗材输送至所述引导件中。
技术总结
本申请涉及3D打印技术领域,提供一种用于融化3D打印耗材的融化组件及3D打印机,其中用于融化3D打印耗材的融化组件包括:引导件,用于引导预热后的3D打印耗流动以及用于对3D打印耗材进行加热,引导件设有至少两个第一流道和一个第二流道,第一流道沿第二流道的周向设置,第二流道的横截面积小于第一流道的横截面积。通过本申请的技术方案,能够解决对经过加热后的耗材的外表面进行剥离,直接对耗材的内芯进行加热,从而提高耗材的加热速度。从而提高耗材的加热速度。从而提高耗材的加热速度。
技术研发人员:申康 王勤东 段志辉 路创意
受保护的技术使用者:郑州潮阔电子科技有限公司
技术研发日:2023.06.25
技术公布日:2023/9/22
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