一種用于立體打印設備的噴頭組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于立體打印設備的噴頭組件，設置于立體打印設備的一滑動模塊上。所述噴頭組件包括：承載座、進料組件、導料組件、加熱組件、冷卻組件，以及，噴嘴。在本實用新型的噴頭組件中，通過在塑料內管的內壁上貼附一端蓋，使端蓋一方面可隔絕來自加熱組件的熱能，避免成型原料提早熱融和塑料內管受熱型變；另一方面，所述端蓋為塑料內管提供一支撐作用，避免塑料內管受成型原料推擠壓力變形損壞甚至脫落出中空外管，有助于提升體打印設備的噴頭結構在立體打印過程中的效能及效率。
【專利說明】
一種用于立體打印設備的噴頭組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及立體打印設備部件，特別涉及一種用于立體打印設備的噴頭組件。
【背景技術】
[0002]快速成型技術(Rapid Prototyping,RP)是繼CNC加工技術后，另一項受到產業界重視的技術。它可利用計算機輔助設計(CAD)中的3D模型，利用一立體打印設備快速地將原型制作出來，而且不需花費太高的費用。其原理是將CAD系統中的3D物體模型切成許多薄片，這些薄片的截面構造信息經過后處理軟件的處理及轉換后，再送至立體打印設備將待成型物體一層一層地堆棧出來，而且不需使用任何刀具，因此快速成型技術有極大的發展潛力。
[0003]目前立體打印設備的噴頭結構主要包括一進料口、一進料馬達、一導料管、一加熱組件以及一噴頭所構成，所使用的原料大多都是熱塑性成型原料，成型原料于常溫下為固態，由進料馬達將固態的成型原料自進料口推移入導料管，經由導料管輸送到加熱組件，加熱組件將成型原料熱融后由噴頭進行出料以逐步堆棧打印成一立體對象。
[0004]現有的導料管為一中空管狀結構，導料管的內壁形成有復數螺紋且多為金屬材質構成，導料管靠近加熱組件的一端會因受熱傳導而使成型原料提早熱融進而粘連在導料管具有復數螺紋的內壁上。一旦立體打印設備用畢停機，加熱組件冷卻后，粘連在靠近加熱組件一端的導料管內壁的成型原料會逐漸硬化，并在所述導料管的內壁上結塊，因而造成導料管阻塞。
[0005]為避免上述情況發生，現有技術的解決方式是:在導料管的中空部份增設一塑料內管，塑料內管的內壁為平滑設計。此做法可稍微減緩冷卻后的成型原料在導料管的螺紋內壁的硬化，從而減緩導料管阻塞的問題。但是，此種方法也產生了新的問題，即進料馬達將成型原料推移入導料管過程中所產生推擠成型原料的壓力會連帶施加在所述塑料內管上，造成塑料內管受壓力變形損壞甚至脫落出導料管。并且，塑料內管靠近加熱組件的一端仍然會受熱導致塑料內管連帶受熱變形。因此，現有的立體打印設備存在以下問題:(I)現有立體打印設備的噴頭結構在立體打印過程中的效能及效率均較低；(2)需要在噴頭結構的維修與清潔上負擔許多額外成本。
[0006]因此，有需要改善噴頭結構，以避免現有噴頭組件的塑料內管靠近或接觸加熱組件導致塑料內管的受熱變形，同時還能避免成型原料的推移擠壓造成塑料內管變形損壞甚至脫落到導料管外。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型旨在提供一種用于立體打印設備的噴頭組件，通過在塑料內管的內壁上貼附一端蓋，使端蓋一方面可隔絕來自加熱組件的熱能，避免成型原料提早熱融和塑料內管受熱型變;另一方面，所述端蓋為塑料內管提供一支撐作用，避免塑料內管受成型原料推擠壓力變形損壞甚至脫落出中空外管，有助于提升體打印設備的噴頭結構在立體打印過程中的效能及效率。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型提供種用于立體打印設備的噴頭組件，設置于立體打印設備的一滑動模塊上。所述噴頭組件包括:承載座，所述承載座設于所述打印機臺的一滑動模塊上；進料組件，設置于所述承載座上并包括一進料口 ；導料組件，設置于所述承載座上并連接所述進料組件;加熱組件，設置于所述承載座上并連接所述導料組件，用于熱熔一成型原料;冷卻組件，與所述導料組件相鄰并包括一散熱板件與一散熱風扇，所述散熱板件的一表面上設置數個散熱鰭片；以及，噴嘴，用于輸出經所述加熱組件熱熔后的成型原料;其中，所述導料組件包括:一中空外管、塑料內管與一端蓋，其中，所述中空外管具一進料端與一供料端，所述進料端與所述進料組件的進料口連通;所述塑料內管設于所述中空外管內并位于所述供料端，所述端蓋套設于供料端;所述導料組件的供料端與所述加熱組件連接;所述中空外管將熱量傳導至所述散熱板件，再經由所述散熱風扇對所述散熱板件進行散熱;所述端蓋包括一中空套筒和一環形端面，所述中空套筒貼附于所述塑料內管的內壁，所述環形端面與所述供料端的截面相接觸，使得所述端蓋套嵌于所述塑料內管的內壁并延伸覆蓋所述中空外觀的供料端。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述進料組件進一步包括:一進料馬達、一卷料軸與一進料架，其中，所述進料口設置于所述進料架上，所述進料馬達帶動所述卷料軸使所述成型原料由所述進料口進入所述導料組件內。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述中空外管的外周表面上形成數個凸起，使所述中空外管的外周表面呈螺紋狀。
[0011]在本實用新型一實施例中，所述端蓋的所述中空套筒及所述環形端面一體成型。
[0012]在本實用新型一實施例中，所述塑料內管為聚四氟乙烯。
[0013]在本實用新型一實施例中，所述端蓋為金屬材質，例如但不限于，銅、鋁等導熱率大于200W/(m*K)的市售金屬或合金。
[0014]需要說明的是，本實用新型的所述噴頭組件可以應用于任意已知的立體打印設備中，所述立體打印設備通常包括一打印機臺，所述打印機臺上設有一平臺、至少一噴頭組件以及控制所述噴頭組件位移的一滑動模塊。
[0015]在本實用新型的噴頭組件中，通過在塑料內管的內壁上貼附一端蓋，使端蓋一方面可隔絕來自加熱組件的熱能，避免成型原料提早熱融和塑料內管受熱型變;另一方面，所述端蓋為塑料內管提供一支撐作用，避免塑料內管受成型原料推擠壓力變形損壞甚至脫落出中空外管，有助于提升體打印設備的噴頭結構在立體打印過程中的效能及效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一種用于立體打印設備的噴頭組件的立體圖；
[0017]圖2是本實用新型一種用于立體打印設備的噴頭組件的爆炸圖；
[0018]圖3是本實用新型一種用于立體打印設備的導料組件的爆炸圖；
[0019]圖4是圖3的所述導料組件的剖面圖；
[0020]圖5是應用本實用新型的所述噴頭組件的立體打印設備。
【具體實施方式】
[0021]以下結合實施例對本實用新型做詳細的說明，實施例旨在解釋而非限定本實用新型的技術方案。
[0022 ]請參見圖1和圖2，本實施例提供一種用于立體打印設備的噴頭組件10。如圖1及圖2所示的，所述噴頭組件10包括:承載座11、進料組件12、導料組件13、加熱組件14、噴嘴15和冷卻組件16。
[0023]以下結合圖1和圖2進一步描述所述噴頭組件10的結構。
[0024]如圖1和圖2所示的，所述進料組件12設置于所述承載座11上，包括一進料口 121，使一成型原料100由該進料口 121進入所述噴頭組件10。所述導料組件13設置于所述承載座11上并連接所述進料組件12。所述加熱組件14設置于所述承載座11上并連接所述導料組件13，用以熱熔由所述供料端1312輸送的成型原料100。
[0025]如圖所示的，所述進料組件12包括一進料馬達122、一卷料軸123與一進料架124。所述進料口 121設置于所述進料架124上，所述進料馬達122帶動所述卷料軸123使所述成型原料100由所述進料口 121進入所述導料組件13。
[0026]如圖所示的，所述冷卻組件16，鄰設于所述導料組件13與所述加熱組件14。所述冷卻組件16包括:一散熱板件161與一散熱風扇162，其中，所述散熱板件161的一表面上設置有數個散熱鰭片163，所述散熱風扇162對由所述中空外管131傳導至所述散熱板件161的熱能進行散熱，同時所述散熱板件161可吸收加熱組件14輻射傳遞的熱能進行散熱。
[0027]以下結合圖3及圖4對所述導料組件13進行詳細描述。
[0028]如圖3及圖4所示的，所述導料組件13中空外管131、塑料內管132與端蓋133。所述塑料內管132設于所述中空外管131的中空內部1313內，使得所述塑料內管132的外壁貼合于所述中空內管131之的內壁。所述端蓋133為一中空環狀結構，其一端構成一通口 1331與所述中空內部1313連通，通口 1331另一端則與外部連通。所述中空外管131具一進料端1311與一供料端1312，所述供料端1312形成一截面1314。所述端蓋133包括一中空套筒1332與一環形端面1333組成，且所述中空套筒1332與所述環形端面1333—體成型。如圖4所示的，所述中空套筒1332貼合于所述塑料內管132對應所述供料端1312的內壁1321，所述環形端面1333抵接于所述供料端1312的截面1314。這樣，所述端蓋133可以將所述塑料內管132固定于所述中空外管131內而避免脫落，并且，由于所述端蓋133為導熱率大于200W/(m*K)的高散熱性金屬材料支撐，使得所述端蓋133可以協助隔絕由所述加熱組件14傳向所述塑料內管132的熱能并加快散熱效率，隔離塑料內管132以免直接接觸加熱組件14導致塑料內管132產生變形。
[0029]請參見圖5，圖5是應用本實施例的噴頭組件的一立體打印設備I。所述立體打印設備I包括打印機臺20、升降模塊30、至少一所述噴頭組件10以及控制所述噴頭組件10位移的一滑動模塊40。如圖所示的，所述打印機臺20上設有一供一立體對象(未圖標)打印成型的平臺21，所述升降模塊30控制所述平臺21在垂直方向上移動。本領域常規的，所述打印機臺20是一般具計算機數值控制設備的機臺，其計算機控制設備圖中未顯示，能以電控方式控制所述升降模塊30及所述滑動模塊40作動，進一步控制所述平臺21與所述噴頭組件10等構件作動。
[0030]如圖5所示的，所述平臺21設于所述打印機臺20下方，所述升降模塊30設置于所述平臺21與所述打印機臺20之間。所述升降模塊30包括螺桿、滑軌與馬達等構件(未圖示)，是的所述平臺21能受計算機控制設備的控制作上下方向的直線位移。所述滑動模塊40系包括一X方向移動桿(圖中橫向)、一橫跨于所述打印機臺20上方的Y方向移動桿、一垂直嵌設于所述平臺21的Z方向移動桿以及一驅動馬達41組成。所述驅動馬達41驅動所述噴印模塊10在所述X方向移動桿、所述Y方向移動桿及所述Z移動桿上進行左右(X方向)、前后(Y方向)與上下(Z方向)位移。并且，如圖所示的，所述X方向移動桿與所述Y方向移動桿于水平方向相互概呈垂直，所述噴頭組件10的承載座11穿設于所述X方向移動桿上。同時，所述X方向移動桿穿設于移動座42上，所述移動座42供所述Y方向移動桿穿設，使得所述移動座42帶動所述噴頭組件10于Y方向平移。從而使得所述噴印模塊10能受計算機控制設備的控制作上下前后方向的直線位移，在所述平臺21上噴印成型所需之立體對象(未圖標)。
[0031]使用時，所述成型原料100于常溫下為固態，由所述進料馬達122將固態的成型原料100自所述進料口 121推移入所述導料組件13，所述導料組件13設于進料口 121下方并設于所述進料組件12與所述加熱組件14之間，使所述中空料管131的進料端1311與所述進料口 121連接，所述中空料管131的供料端1312與所述加熱組件14連接。由于所述進料馬達122不停運轉，不斷輸送入中空料管131的成型原料100會對塑料內管132產生推擠的壓力。由于所述端蓋133的中空套筒1332緊密貼合于所述塑料內管132的部分內壁1321，并且所述環形端面1333抵接于所述供料端1312的截面1314，使得所述端蓋133可以向所述塑料內管132提供一支撐作用，避免熱融后的成型原料100流動擠壓造成對應供料端1312的塑料內管132變形損壞，甚至脫落出中空外管131的情形發生。
[0032]本實用新型已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本實用新型的范例。必需指出的是，已公開的實施例并未限制本實用新型的范圍。相反地，包含于權利要求書的精神及范圍的修改及均等設置均包括于本實用新型的范圍內。
【主權項】
1.一種用于立體打印設備的噴頭組件，設置于立體打印設備的一滑動模塊上，其特征在于，所述噴頭組件包括: 承載座，所述承載座設于所述打印機臺的一滑動模塊上； 進料組件，設置于所述承載座上并包括一進料口 ； 導料組件，設置于所述承載座上并連接所述進料組件；所述導料組件包括:一中空外管、塑料內管與一端蓋;其中，所述中空外管具一進料端與一供料端，所述進料端與所述進料組件的進料口連通;所述塑料內管設于所述中空外管內并位于所述供料端，所述端蓋套設于供料端； 加熱組件，設置于所述承載座上并連接所述導料組件，用于熱熔一成型原料;其中，所述導料組件的供料端與所述加熱組件連接； 冷卻組件，與所述導料組件相鄰并包括一散熱板件與一散熱風扇，所述散熱板件的一表面上設置數個散熱鰭片;所述中空外管將熱量傳導至所述散熱板件，再經由所述散熱風扇對所述散熱板件進行散熱；以及， 噴嘴，用于輸出經所述加熱組件熱熔后的成型原料； 其中，所述端蓋包括一中空套筒和一環形端面，所述中空套筒貼附于所述塑料內管的內壁，所述環形端面與所述供料端的截面相接觸，使得所述端蓋套嵌于所述塑料內管的內壁并延伸覆蓋所述中空外觀的供料端。2.如權利要求1所述的噴頭組件，其特征在于，所述進料組件進一步包括:一進料馬達、一卷料軸與一進料架，其中，所述進料口設置于所述進料架上，所述進料馬達帶動所述卷料軸使所述成型原料由所述進料口進入所述導料組件內。3.如權利要求1所述的噴頭組件，其特征在于，所述中空外管的外周表面上形成數個凸起，使所述中空外管的外周表面呈螺紋狀。4.如權利要求1至3中任一項所述的噴頭組件，其特征在于，所述端蓋的所述中空套筒及所述環形端面一體成型。5.如權利要求1至3中任一項所述的噴頭組件，其特征在于，所述塑料內管為聚四氟乙稀。6.如權利要求1至3中任一項所述的噴頭組件，其特征在于，所述端蓋為金屬材質。
【文檔編號】B29C67/00GK205439273SQ201620116160
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】黃國明, 梁丹
【申請人】廈門三維天空信息科技有限公司