3D打印粉末材料用打印头制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印粉末材料用打印头，包括熔融挤出机构、与熔融挤出机构连接的打印头和驱动机构，熔融挤出机构用于向打印头输送经过加热熔融的粉末材料，驱动机构用于驱动熔融挤出机构；打印头包括与熔融挤出机构连接的熔体泵，熔体泵的出口与喷嘴机构连接。本发明专利技术的3D打印粉末材料用打印头，喷嘴处温度主动控制，能够针对不同性质的粉末材料提供最佳的粘度和成型温度，避免由于喷嘴处材料温度下降而凝结，导致材料无法挤出的问题；同时避免温度过高造成材料不易快速成型的问题；螺杆下端直接连接至熔体泵，并加压力传感器，通过压力传感器得到熔体的实时压力，调节螺杆转速；根据不同材料采用不同转速范围，得到最佳的挤出压力区间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D打印
，具体是一种3D打印粉末材料用打印头。
技术介绍
目前的3D打印机所使用的材料多为PLA或ABS线材，采用熔融沉积的方式(FDM)由挤出机构挤压输送线材，在喷嘴处熔融进而沉积到平台上实现3D打印。中国专利申请201410425332.4(公开号：CN104149352A)，公开了一种3D打印机用打印头，上述专利的打印头，可以打印粉材，但出料口温度由前端保温措施实现，无法实现主动控制，这对于温度敏感材料的成型是不利的。通过螺杆下端的单向阀控制熔体压力，该方法将挤出压力局限于打开单向阀的压力值，不能够实现连续的压力变化，这对粉材打印来说不是必要的，并且增加了结构的复杂程度，实用性不足。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种3D打印粉末材料用打印头。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种3D打印粉末材料用打印头，包括熔融挤出机构、与熔融挤出机构连接的打印头和驱动机构，所述熔融挤出机构用于向打印头输送经过加热熔融的粉末材料，驱动机构用于驱动熔融挤出机构；所述打印头包括与熔融挤出机构连接的齿轮泵，齿轮泵的出口与喷嘴机构连接。进一步地，所述喷嘴机构包括与齿轮泵连接的喷嘴基体，在喷嘴基体内设有与齿轮泵连通的喷嘴，喷嘴基体内还设有加热棒。进一步地，所述喷嘴基体内设有温度传感器。进一步地，所述熔融挤出机构为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机外侧设有加热装置。进一步地，所述加热装置为缠绕于单螺杆挤出机或双螺杆挤出机外侧的热电偶，在热电偶外侧还设有保温套。进一步地，所述单螺杆挤出机或双螺杆挤出机的螺杆与驱动机构连接，所述驱动机构包括与螺杆连接的变速装置，以及驱动变速装置的电机。进一步地，所述熔融挤出机构的出料口设有压力传感器。进一步地，所述熔融挤出机构的进料口处设有料斗。进一步地，所述熔体泵为齿轮泵。有益效果：本专利技术的一种3D打印粉末材料用打印头，喷嘴处温度主动控制，能够针对不同性质的粉末材料提供最佳的粘度和成型温度，避免由于喷嘴处材料温度下降而凝结，导致材料无法挤出的问题；螺杆下端直接连接至熔体泵，去除单向阀，同时增加压力传感器，通过压力传感器得到熔体的实时压力，进而调节螺杆转速；根据不同材料采用不同转速，得到最佳的挤出压力。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为图1的正视剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1、图2所示的一种3D打印粉末材料用打印头，包括熔融挤出机构1、与熔融挤出机构1连接的打印头2和驱动机构，熔融挤出机构1用于向打印头2输送经过加热熔融的粉末材料，驱动机构用于驱动熔融挤出机构1；打印头2包括与熔融挤出机构1连接的齿轮泵21，齿轮泵21的出口与喷嘴机构连接，喷嘴机构包括与齿轮泵21连接的喷嘴基体22，在喷嘴基体22内安装有与齿轮泵21连通的喷嘴23，喷嘴基体22内还安装有加热棒24与温度传感器25，熔融挤出机构1采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机外侧加安装有加热装置11。加热装置11为缠绕于单螺杆挤出机或双螺杆挤出机外侧的热电偶，在热电偶外侧还套装有保温套12。单螺杆挤出机或双螺杆挤出机的螺杆与驱动机构连接，驱动机构包括与螺杆连接的变速装置13，以及驱动变速装置13的电机14。变速装置13为减速器，用于降低电机14的转速。在熔融挤出机构1的出料口还安装有压力传感器26。上述的各个温度传感器25与压力传感器26，均连接至控制器，控制器连接热电偶与加热棒23，通过温度传感器与压力传感器反馈的温度和压力信号，控制热电偶与加热棒23的温度，进而可以针对不同性状的粉末材料，设定不同的热电偶及加热棒23的温度，以保证熔体的熔融状态。在使用时，设置单螺杆挤出机或双螺杆挤出机的螺杆区域的热电偶的温度，并设定喷嘴处加热棒23的温度，设置螺杆转速；待各处温度稳定后，将要打印的粉末材料倒入料斗27；根据压力传感器26的数据调节螺杆转速；根据成型需要调节齿轮泵21的转速及转过的角度，实现材料的定量输送。电机14经过减速器带动螺杆转动，对粉末材料进行剪切并挤出，在此过程中，热电偶熔融粉末材料，并通过保温套12保证螺杆区域的温度不会大量散失，节能的同时，也使得粉末材料热熔后的状态稳定，通过调节电机14转速实现调节螺杆对材料的挤压及剪切作用力，实现对不同材料的有效混合及熔融；根据压力传感器26的数据调节螺杆转速可实现熔体向喷嘴输送的压力变化；粉料由料斗经过螺杆挤压、剪切及加热装置11加热后变为熔体，引导至打印头2前端的齿轮泵21，再经喷嘴23喷出后，成型。带有加热功能的喷嘴23可以实现对材料温度的精确控制，实现最佳的粘结及成型性能。本专利技术的一种3D打印粉末材料用打印头，喷嘴处温度主动控制，能够针对不同性质的粉末材料提供最佳的粘度和成型温度，避免由于喷嘴处材料温度下降而凝结，导致材料无法挤出的问题；螺杆下端直接连接至熔体泵，去除单向阀，同时增加压力传感器，通过压力传感器得到熔体的实时压力，进而调节螺杆转速；根据不同材料采用不同转速，得到最佳的挤出压力。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印粉末材料用打印头，其特征在于：包括熔融挤出机构、与熔融挤出机构连接的打印头和驱动机构，所述熔融挤出机构用于向打印头输送经过加热熔融的粉末材料，驱动机构用于驱动熔融挤出机构；所述打印头包括与熔融挤出机构连接的熔体泵，熔体泵的出口与喷嘴机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印粉末材料用打印头，其特征在于：包括熔融挤出机构、与熔融挤出
机构连接的打印头和驱动机构，所述熔融挤出机构用于向打印头输送经过加热熔融的粉
末材料，驱动机构用于驱动熔融挤出机构；所述打印头包括与熔融挤出机构连接的熔体
泵，熔体泵的出口与喷嘴机构连接。
2.根据权利要求1所述的3D打印粉末材料用打印头，其特征在于：所述喷嘴机构
包括与熔体泵连接的喷嘴基体，在喷嘴基体内设有与熔体泵连通的喷嘴，喷嘴基体内还
设有加热棒。
3.根据权利要求2所述的3D打印粉末材料用打印头，其特征在于：所述喷嘴基体
内设有温度传感器。
4.根据权利要求1所述的3D打印粉末材料用打印头，其特征在于：所述熔融挤出
机构为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，单螺杆挤出机或双螺杆挤出机外侧设...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世强，李霄凌，成森平，
申请(专利权)人：南京三迭纪医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32