一种3D打印机的3D打印前端及加热块

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其是涉及一种3D打印机的3D打印前端及加热块。

背景技术

现有的3D打印机，特别是双色打印机，在打印过程中可以使用两种颜色的耗材进行打印，本申请提供一种新型的、特别适用于双色3D广告字体打印的3D打印前端。另外，3D打印机的打印效率是提高市场竞争力的关键所在，现有的3D打印机依然存在进一步提高打印机的改进空间，因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种3D打印机的3D打印前端及加热块。

为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：

一种3D打印机的加热块，包括用于安装在喷嘴上的安装孔和用于装设加热棒的加热孔，所述加热孔为两个，两个加热孔距离所述安装孔的位置相等，工作时，两个加热孔均装设有加热棒。

进一步的，所述的3D打印机的加热块，装设于所述加热孔中的加热棒的加热功率不超过45w。

具体的，所述的3D打印机的加热块，装设于所述加热孔中的加热棒的加热功率为40w。

一种3D打印机的3D打印前端，包括打印喷头，所述打印喷头包括可使用两种颜色的耗材进行打印的双色出料机构和散热部件，所述散热部件装设于所述双色出料机构上。

在一较佳实施例中，所述的3D打印前端，所述打印喷头上还设置有用于灌注液态胶料的灌胶喷头。

在一较佳实施例中，所述的3D打印前端，所述双色出料机构包括挤出器、散热块、喷嘴和加热块，所述挤出器位于喷嘴上方，所述散热块设置于所述喷嘴的上部，所述加热块装设于所述喷嘴上、靠近所述喷嘴的出料端，所述挤出器为一对，所述挤出器的供料方向与喷嘴的出料方向之间预设角度，两条耗材分别通过两个挤出器以预设角度向喷嘴供料，工作时，一挤出器驱动一耗材向喷嘴中走料，在加热块的加热作用下，所述喷嘴的出料端的耗材融化并被挤出。

进一步的，所述的3D打印前端，所述加热块为权利要求1-3任意一项所述的3D打印机的加热块。

进一步的，所述加热块的一侧还设置有用于打印平台调平的调平探针。

进一步的，所述的3D打印前端，所述散热部件包括散热壳体，所述散热壳体罩设于喷嘴上，所述散热壳体的正面设置有用于将喷嘴的热量导出散热壳体外的第一风扇，所述散热壳体的两侧设置分别设置有用于向喷嘴的下方鼓风的第二风扇和第三风扇，所述散热壳体的底部设置有出料开口。

进一步的，所述的3D打印前端，所述散热壳体的两侧设置有供第二风扇和第三风扇鼓风导向的导风通道。

在一较佳实施例中，所述的3D打印前端，所述打印喷头上设置有用于驱动打印喷头于Z轴方向上位置变化的升降部件，所述升降部件将3D打印机的两个耗材的走丝路径隔开，工作时所述升降部件的顶端高于打印喷头的顶端，所述打印喷头的后侧设置有集线箱，所述升降部件与所述集线箱之间设置有用于走线的第一拖链，外部线管通过集线箱走线与打印喷头连接。

相较于现有技术，本发明提供了一种3D打印机的3D打印前端及加热块，其中，所述3D打印机的3D打印前端，包括打印喷头，所述打印喷头包括可使用两种颜色的耗材进行打印的双色出料机构和散热部件，所述散热部件装设于所述双色出料机构上。所述3D打印机的加热块，包括用于安装在喷嘴上的安装孔和用于装设加热棒的加热孔，所述加热孔为两个，两个加热孔距离所述安装孔的位置相等，工作时，两个加热孔均装设有加热棒。本发明能够实现双色打印，而且在保证合格的打印质量的情况下，能够提升3D打印机的打印效率。

附图说明

图1为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的结构示意图。

图2为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的一分解结构示意图。

图3为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的双色出料机构的示意图。

图4为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的加热块的结构示意图。

图5为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的散热部件的结构示意图。

图6为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的散热壳体的透视结构示意图。

图7为本发明提供的3D打印机的3D打印前端的散热块的剖视结构示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1、图2所示，本发明提供一种3D打印机的3D打印前端，包括打印喷头301，所述打印喷头301包括可使用两种颜色的耗材302进行打印的双色出料机构310和散热部件320，所述散热部件320装设于所述双色出料机构310上。

较佳的，所述打印喷头301上还设置有用于灌注液态胶料的灌胶喷头303，所述灌胶喷头303为气控灌胶喷头303，用于将液态胶料，比如亚克力胶，喷入已打好的3D模型中进行成型。

进一步的，请一并参阅图1和图3，所述双色出料机构310包括挤出器311、散热块312、喷嘴313和加热块314，所述挤出器311位于喷嘴313上方，所述散热块312设置于所述喷嘴313的上部，所述加热块314装设于所述喷嘴313上、靠近所述喷嘴313的出料端，所述挤出器311为一对，所述挤出器311的供料方向与喷嘴313的出料方向之间预设角度，两条耗材302分别通过两个挤出器311以预设角度向喷嘴313供料，工作时，一挤出器311驱动一耗材302向喷嘴313中走料，在加热块314的加热作用下，所述喷嘴313的出料端的耗材302融化并被挤出。本发明采用同一喷嘴313对双色耗材302进行出料，并通过所述挤出器311的供料方向与喷嘴313的出料方向之间预设角度的方式降低耗材302的供料阻力，保障耗材302的持续供料顺畅，本发明结构紧凑，空间占用小，有利于精确控制打印喷头301的打印位置。

进一步的，所述挤出器311的供料方向与喷嘴313的出料方向之间的预设角度为6～18度。较佳的，所述挤出器311的供料方向与喷嘴313的出料方向之间的预设角度为11度。进一步的，所述的双色出料机构310，两个挤出器311对称设置。所述挤出器311的一侧装设有用于控制所述挤出器311运作的控制电机315，所述控制电机315为闭环电机。更具体的，本实施例的散热块312的内部结构如图7所示，其内设置有一对称设置的斜置通孔3121通向喷嘴313。

进一步的，所述双色出料机构310还包括导料构件316，所述导料构件316夹设于两个挤出器311之间。进一步的，所述导料构件316呈楔形，所述导料构件316的边角采用倒角设置。

较佳的，所述导料构件316的两侧均设置有用于固定耗材302输送方向的输料导件317，耗材302通过一侧的输料导件317接入同侧的挤出器311。进一步的，所述输料导件317的输送方向与挤出器311的出料方向同向。进一步的，所述输料导件317的输送方向与挤出器311的出料方向位于同一直线上。进一步的，所述输料导件317采用输送管，耗材302穿设于所述输送管中。具体的，在本实施例中设置有多段输送管。进一步的，在所述散热块312上相应设置有将挤出器311输出的耗材302导入到喷嘴313中的导料部(图中未标号)，耗材302从输送管到挤出器311，从挤出器311到导料部，均处于同一直线上，该直线，即挤出器311的供料方向，与喷嘴313的出料方向(通常为垂直于打印平面的垂直线方向)预设角度。

进一步的，所述加热块314的一侧还设置有用于打印平台调平的调平探针316。

如图4所示，本发明提供一种3D打印机的加热块314，包括加热块314本体，所述加热块314本体上设置有用于安装在喷嘴313上的安装孔3141和用于装设加热棒的加热孔3142，所述加热孔3142为两个，两个加热孔3142距离所述安装孔3141的位置相等，且两个加热孔3142对称设置，加热孔3142的一侧设置有用于锁紧加热棒的紧定开口3143，通过螺栓使紧定开口3143缩小从而夹紧加热孔3142中的加热棒，以保持固定。工作时，两个加热孔3142均装设有加热棒。进一步的，装设于所述加热孔3142中的加热棒的加热功率不超过45w。具体的，装设于所述加热孔3142中的加热棒的加热功率为40w，两个加热孔3142中使用的加热棒的功率一致。本发明在保证打印质量的情况下能够显著提升打印速度，现有的加热块314均是采用一个加热棒进行加热，在本实施例中，适用单个加热棒(功率50w)进行加热的打印速率只有60mm/s左右，如果强行提高加热棒功率或者打印速率，会导致打印出来的模型结构松散，强度低，打印质量差，而采用本发明的加热块314后，在保证打印质量的前提下，打印速率可以提升至80～100mm/s，打印效率显著提升。

进一步的，请一并参阅图2、图5和图6，所述散热部件320包括散热壳体321，所述散热壳体321罩设于喷嘴313上，所述散热块312也被罩设在内，所述散热壳体321的正面设置有用于将喷嘴313的热量导出散热壳体321外的第一风扇322，所述第一风扇322将散热块312的热量快速导出所述散热壳体321的两侧设置分别设置有用于向喷嘴313的下方鼓风的第二风扇323和第三风扇324，所述散热壳体321的底部设置有出料开口325。

进一步的，所述散热壳体321的两侧设置有供第二风扇323和第三风扇324鼓风导向的导风通道326。进一步的，所述导风通道326倾斜设置，所述导风通道326的出风方向指向3D打印机喷头的喷嘴313的正下方。进一步的，所述导风通道326的上部采用直通道，所述导风通道326下部的出风口段采用弧形转向通道。进一步的，所述导风通道326的内部空间从上至下由宽变窄设置。进一步的，所述第二风扇323和第三风扇324为涡轮风扇、分别设置于两侧的导风通道326顶端。进一步的，所述第二风扇323和第三风扇324对称设置。进一步的，所述第二风扇323和第三风扇324同导风通道326一起倾斜设置。

进一步的，所述散热壳体321的正面具有散热凸部327，所述散热凸部327的侧面设置有通风部328。具体的，所述散热凸部327的两侧对称设置有通风部328，所述通风部328为若干间隔设置的进风口，以便于散热壳体321内外的空气流通。

本发明的散热部件320能够稳定持续地对打印喷头301进行散热，使工作状态下打印喷头301的温度维持在一个合适的水平，同时本发明通过第二风扇323和第三风扇324，从两侧对从喷嘴313挤出的物料进行降温，使打印出堆叠处的出料快速成型，有利于提高打印强度，提高打印质量。

较佳的，本发明的3D打印前端，所述打印喷头301上设置有用于驱动打印喷头301于Z轴方向上位置变化的升降部件330，所述升降部件330将3D打印机的两个耗材302的走丝路径隔开，工作时所述升降部件330的顶端高于打印喷头301的顶端，所述打印喷头301的后侧设置有集线箱340，所述升降部件330与所述集线箱340之间设置有用于走线的第一拖链341，外部线管通过集线箱340走线与打印喷头301连接。

进一步的，所述升降部件330包括升降电机331和由升降电机331驱动的升降丝杆332，所述打印喷头301装设于升降丝杆332上，当升降电机331驱动升降丝杆332转动，所述打印喷头301沿升降丝杆332上下移动。进一步的，所述升降电机331设置于升降丝杆332的顶部。

进一步的，所述升降部件330还包括将升降电机331和升降丝杆332装设在内的升降壳体333。进一步的，所述升降壳体333上设置有散热窗(图中未标号)。进一步的，所述第一拖链341设置于升降壳体333的后侧、且其一端与升降壳体333的顶部连接。进一步的，所述第一拖链341的另一端与所述集线箱340的顶端连接。

进一步的，所述3D打印前端还包括束线壳体344，所述束线壳体344装设于打印喷头301上、并与所述集线箱340对接。进一步的，所述集线箱340的一侧设置有第二拖链342，外部线管通过第二拖链342走线进入集线箱340中。

进一步的，所述第二拖链342与集线箱340之间设置有集线盒343，所述集线盒343靠近第二拖链342的一侧处于开放状态，所述集线盒343的前端与束线壳体344对接走线。本实施例中所述集线盒343用于从第二拖链342中分出管路直接与灌胶喷头303连接。

本发明的3D打印前端能够避免线路对打印喷头301正常运转时的影响，有利于工作人员对线路的维护和管理，而且，两种颜色的耗材302是从打印前端后方与打印喷头301连接的，本发明的3D打印前端将升级部件与打印喷头301的一体化，同时利用升降部件330将两根耗材302分隔开来，(打印机在工作时，打印喷头301会在打印平面内来回移动，)这样有利于保障供料的稳定性，避免多次打印后，耗材302(与打印喷头301之间的连接段)打结，容易使两根耗材302缠绕在一起，有利于保障供料的顺畅性，有利于打印工作的持续稳定进行。

综上所述，能够实现双色打印，而且在保证合格的打印质量的情况下，能够提升3D打印机的打印效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。