一种防翘曲高温3D打印喷头组件制造技术

本实用新型专利技术公开一种防翘曲高温3D打印喷头组件，包括支撑块、散热块、支撑架、喷嘴、加热块、发热元件、反射罩、散热原件、喉管、温度传感器、加热管，所述支撑块、散热块、喉管、加热块、喷嘴依次自上而下固定连接，所述支撑架末端固定连接红外辐射管和反射罩，所述反射罩将红外辐射管的辐射加热能量集中在喷嘴挤出丝区域。本实用新型专利技术通过设置红外辐射管和反射罩对喷嘴挤出丝区域进行实时热处理，为高性能工程塑料高温挤出提供一个较高的环境温度，减小沉积长丝中的热应力，从而减小成型零件的翘曲变形，提升高温打印零件的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种防翘曲高温3D打印喷头组件
本技术属于增材制造
，具体涉及一种防翘曲高温3D打印喷头组件。
技术介绍
3D打印技术又称为增材制造技术，是一种基于计算机三维模型将材料逐层累积生成实体的新兴制造技术。其优势在于空间自由度的成型，易于实现个性化的设计，解决许多复杂结构零件的成形。熔融沉积成型(FDM)由于具有设备简单、成本较低的优势得到广泛的应用。现有的熔融沉积3D打印机主要以低熔点热塑性材料为主，如PLA，ABS等，其最高加热熔融温度约为260℃。实现对高性能工程塑料成型的设备较少，即使能够成型，由于高性能工程塑料的结晶性能和成型过程的冷却收缩，使得制件易发生翘曲变形等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防翘曲高温3D打印喷头组件，能够实现高性能工程塑料的打印成型且有效的减少制件的翘曲变形。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种防翘曲高温3D打印喷头组件，其包括支撑块、散热块、支撑架、喷嘴、加热块、发热元件、反射罩、散热元件、喉管、温度传感器、加热管；所述的支撑架设置在整个喷头组件的外部，其内部与所述的支撑块固连，所述的支撑块用于将所述的喷头组件和D打印机的移动机构连接；所述的支撑块内部与所述的散热块固连，所述的加热块设置在所述的散热块下面，所述的散热块与送料结构连接，所述的散热块内开设有阶梯孔，所述的加热块内部开设通孔，所述的喉管的上端固定在所述的散热块的阶梯孔内，下端与所述的喷嘴在所述的加热块的通孔内连接；所述的反射罩固定在所述的支撑架的端部靠近所述的喷嘴的位置，所述的发热元件固定在所述的反射罩内部，用于对所述的喷嘴周围加热；所述的散热元件固定在所述的散热块上，所述的温度传感器、加热管设置在所述的加热块内，用于对所述的喉管的下端和喷嘴加热和测温。进一步地，所述的发热元件为红外辐射管，所述的散热元件具体为散热风扇。进一步地，所述的喉管内部的进料孔为精加工孔。进一步地，所述的反射罩为弧形开口的罩，其开口朝向所述的喷嘴的方向。进一步地，所述的散热块上开设有多条散热槽。进一步地，所述的喉管采用全金属不锈钢制成。进一步地，所述的喉管的中部设有缩颈段，该缩颈段位于所述的散热块和加热块之间。进一步地，所述的加热块内部的通孔为螺纹孔，所述的喉管的下端和所述的喷嘴通过与所述的螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述的喷嘴下端设置平台结构，使得挤出长丝能够及时附着在平台之上而不易黏连在喷嘴附近。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术通过设置红外辐射管和反射罩对喷嘴挤出丝区域进行实时热处理，减小沉积长丝中的热应力，从而减小零件的翘曲变形。2、本技术通过采用喉管、散热块及散热风扇，对喷头组件的温度场进行合理的分布，能够实现高性能工程塑料的挤出成型，且在挤出过程中不易发生堵塞。附图说明图1是本技术的装配示意图；图2是本技术的过喷嘴的中心轴线的纵剖视图。图中：1支撑块、2散热块、3支撑架、4喷嘴、5加热块、6红外辐射管、7反射罩、8散热风扇、9喉管、10温度传感器、11加热管。具体实施方式下面根据附图和优选实施例详细描述本技术，本技术的目的和效果将变得更加明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-2所示，一种防翘曲高温3D打印喷头组件包括：支撑块1、散热块2、支撑架3、喷嘴4、加热块5、红外辐射管6、反射罩7、散热风扇8、喉管9、温度传感器10、加热管11。其中支撑块1的作用是将整个喷头组件与3D打印机的XY轴移动机构连接起来，使得喷头组件能够按照预定的路径进行运动；散热块2和支撑架3均通过螺钉与支撑块1固定连接，散热块2上端开有螺纹孔，用于与送料管机构连接，下端贯穿设置有喉管9，散热块2前外表面开有散热槽，散热槽外侧固定连接散热风扇8，起到对喉管上部进行增强散热的作用；喉管9是喷头组件的关键部件，其上部通过紧定螺钉与散热块2固定连接，下部通过外螺纹与加热块5连接，中间设有缩颈，以减少热量向上的传递，喉管9采用全金属不锈钢材料，自上而下开有送料孔，上端孔直径较大，用于将送料管置于孔中，下端孔细长，内表面进行精加工，以减小输送耗材时喉管内壁面与丝状耗材之间的摩擦，喉管9的结构设计能够保证其上部得到较好的冷却，耗材不会提前软化，且其下部能够保持高温状态，耗材在下部得以熔融，整体温度分布合理；加热块5自上而下贯穿开有内螺纹孔，上端与喉管9固定连接，下端与喷嘴4固定连接，喉管下端面与喷嘴上端面紧密贴合，加热块5上开设两个加热管孔和一个温度传感器孔，大功率加热管11和高精度温度传感器10分别通过紧定螺钉固定在加热块5对于孔位内，实现对加热块的快速加热和精准的温度控制；喷嘴4实现对熔融塑料的挤出成型，喷嘴4末端设计平台结构，使得挤出长丝能够及时附着在平台之上而不易黏连在喷嘴附近；支撑架3末端固定连接反射罩7和红外辐射管6，反射罩7将红外辐射管6的辐射加热能量集中在喷嘴挤出丝区域，为高性能工程塑料高温挤出时提供一个较高温度的环境，减小挤出丝冷却过程中的温度梯度，同时对已附着在平台之上的材料起到一个退火处理的作用，从而减小成型零件中的热应力，避免零件产生翘曲变形。一种防翘曲高温3D打印喷头组件工作过程为：在打印开始前，开启加热管11和红外辐射管6对喷头进行预热，待喷头温度达到设定的温度后，通过送料管将3D打印丝状耗材依次穿过支撑块1、散热块2、喉管9、加热块5到达喷嘴4处，3D打印机的送料机构驱动耗材向下运动，耗材在喷嘴4处熔融挤出，挤出后的长丝在红外辐射管6的环境温度作用下缓慢冷却，在平台之上层层堆叠，实现高性能工程塑料零件的快速成型。本技术一种防翘曲高温3D打印喷头组件通过设置散热块2、散热风扇8、喉管8的结构设计、加热块5以及喷嘴4实现对高熔点高性能材料的高温挤出成型；通过设置支撑架3、反射罩7及红外辐射管6实现对喷嘴挤出丝区域的实时热处理，提供一个热量集中的微型高温环境，解决了现有3D打印机零件成型过程中易发生翘曲变形的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防翘曲高温3D打印喷头组件，其特征在于，其包括支撑块(1)、散热块(2)、支撑架(3)、喷嘴(4)、加热块(5)、发热元件(6)、反射罩(7)、散热元件(8)、喉管(9)、温度传感器(10)、加热管(11)；/n所述的支撑架(3)设置在整个喷头组件的外部，其内部与所述的支撑块(1)固连，所述的支撑块(1)用于将所述的喷头组件和3D打印机的移动机构连接；/n所述的支撑块(1)内部与所述的散热块(2)固连，所述的加热块(5)设置在所述的散热块(2)下面，所述的散热块(2)与送料结构连接，所述的散热块(2)内开设有阶梯孔，所述的加热块(5)内部开设通孔，所述的喉管(9)的上端固定在所述的散热块(2)的阶梯孔内，下端与所述的喷嘴(4)在所述的加热块(5)的通孔内连接；/n所述的反射罩(7)固定在所述的支撑架(3)的端部靠近所述的喷嘴(4)的位置，所述的发热元件(6)固定在所述的反射罩(7)内部，用于对所述的喷嘴(4)周围加热；/n所述的散热元件(8)固定在所述的散热块(2)上，所述的温度传感器(10)、加热管(11)设置在所述的加热块(5)内，用于对所述的喉管(9)的下端和喷嘴(4)加热和测温。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防翘曲高温3D打印喷头组件，其特征在于，其包括支撑块(1)、散热块(2)、支撑架(3)、喷嘴(4)、加热块(5)、发热元件(6)、反射罩(7)、散热元件(8)、喉管(9)、温度传感器(10)、加热管(11)；
所述的支撑架(3)设置在整个喷头组件的外部，其内部与所述的支撑块(1)固连，所述的支撑块(1)用于将所述的喷头组件和3D打印机的移动机构连接；
所述的支撑块(1)内部与所述的散热块(2)固连，所述的加热块(5)设置在所述的散热块(2)下面，所述的散热块(2)与送料结构连接，所述的散热块(2)内开设有阶梯孔，所述的加热块(5)内部开设通孔，所述的喉管(9)的上端固定在所述的散热块(2)的阶梯孔内，下端与所述的喷嘴(4)在所述的加热块(5)的通孔内连接；
所述的反射罩(7)固定在所述的支撑架(3)的端部靠近所述的喷嘴(4)的位置，所述的发热元件(6)固定在所述的反射罩(7)内部，用于对所述的喷嘴(4)周围加热；
所述的散热元件(8)固定在所述的散热块(2)上，所述的温度传感器(10)、加热管(11)设置在所述的加热块(5)内，用于对所述的喉管(9)的下端和喷嘴(4)加热和测温。


2.根据权利要求1所述的防翘曲高温3D打印喷头组件，其特征在于，所述的发热元件(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：温茂林，崔赟，沈通，许忠斌，
申请(专利权)人：浙江科盈新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33