一種耐高溫的3D列印噴頭裝置的製作方法

2023-12-08 23:44:21 1

本發明屬於3d印表機領域，尤其涉及一種耐高溫的3d列印噴頭裝置。

背景技術：

3d印表機又稱三維印表機，是一種累積製造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運用金屬或塑料等材料可粘合材料，通過列印一層層的粘合材料來製造三維的物體。典型的fdm印表機主要由散熱塊、喉管、加熱塊、噴嘴組成，列印頭利用摩擦力作為動力，將後方未融化的材料向前推進，從而將前段融化的材料從噴嘴擠出。由於喉管內徑大於絲材直徑，在列印中如喉管散熱不及時，前段熔化的材料不但會從噴嘴擠出，還將在喉管和絲材的間隙形成倒流，從而使絲材與喉管之間的摩擦力增大，甚至導致材料從喉管後端溢出，造成不出絲。

由於絲材從噴嘴擠出時依靠的是後方未融化材料向前的推力，隨著列印時間的增長，若喉管後端的溫度達到材料玻璃化溫度以上，絲材軟化，向前的推力變小，則吐絲量減小，絲材擠出寬度變窄，使得零件精度降低。尤其對於peek、聚醯亞胺等高性能聚合物，一方面材料黏度大，可容忍的間隙倒流距離本身就短於abs、pla，又加之材料熔點高，噴嘴列印溫度一般在350℃以上，傳統的散熱塊散熱難以使喉管後端溫度降低至材料玻璃化溫度以下，因此常常出現「堵頭」現象。對於peek、聚醯亞胺等高熔點、高黏度材料，現有的列印頭結構無法滿足喉管的散熱要求，不能實現該類材料的長時間連續精細列印。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供一種耐高溫的3d列印噴頭裝置，能夠定向隔熱、改善高溫列印過程中的間隙倒流，從而在長時間連續列印過程中保持穩定的列印精度。

為此採用如下的技術方案：一種耐高溫的3d列印噴頭裝置，所述裝置包括基座，基座上設有安裝孔，在基座上從上到下依次設有進料模塊、散熱模塊、加熱模塊及噴嘴，所述進料模塊包括步進電機及擠出機，擠出機上端設有進料口，擠出機下端設有一導料管，導料管通過加熱模塊後連接噴嘴；其特徵在於：在進料模塊和散熱模塊之間設有一隔熱模塊，所述隔熱模塊包括x向滑塊與y向滑塊，兩組滑塊十字上下交叉疊放，每組滑塊包括兩個並列的單元滑塊，所述導料管位於x向滑塊的一側且位於y向滑塊的兩個單元滑塊間；所述隔熱模塊下部還設有一隔熱連接塊；在隔熱模塊和加熱模塊之間還設有一傳輸模塊，所述傳輸模塊包括一喉管及連接座，所述喉管設於導料管和噴嘴間，喉管和噴嘴間緊密配合；所述連接座隔熱連接塊通過螺絲相連接；所述加熱模塊包括一加熱塊，所述喉管與加熱塊通過螺絲連接；加熱模塊一側設有散熱模塊，所述散熱模塊包括風扇及扇熱導槽。

進一步地，所述擠出機的表面設有若干個散熱孔。

進一步地，所述單元滑塊為直線滑塊，其材質為聚醚醚酮。

進一步地，所述喉管為不鏽鋼材質，喉管的中心孔表面光潔度為0.2。

進一步地，所述連接塊的材質為氮化硼陶瓷。

進一步地，所述加熱塊為加熱鋁塊。

進一步地，所述噴嘴採用全鎢材質。

通過本方案，x向及y向兩組聚醚醚酮材質的滑塊能夠保證列印過程中的反向間隙精度，也可用於高速移動；聚醚醚酮材料本身機械加工性能優越，且隔熱效果優良，可避免電機溫度過高而將熱量傳導至喉管部分，使之軟化。氮化硼陶瓷材質的隔熱連接塊具有隔熱功能，可將下面加熱頭部分的熱量完全隔熱，氮化硼陶瓷潤滑優良，在耗材導孔部分避免磨擦阻力；並且氮化硼機械加工能力好，可用於普通車，銑加工。不鏽鋼的喉管與全鎢的噴嘴緊密配合，喉管與加熱鋁塊通過螺絲連接，喉管與氮化硼陶瓷的連接塊通過螺絲連接，保證材料在列印過程中不溢出，熱量不擴散。不鏽鋼喉管的中心孔表面光潔度為0.2,使得列印粘度大的材料不堵頭。所述噴嘴採用全鎢材質，保證列印材料長期使用過程中不會磨損，能耐超高溫度。噴嘴部件採用分級式拆卸設計，便於簡單快速維護，人性化設計更方便用戶。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。

圖2為本發明的側視圖。

圖3為本發明的a-a面剖視圖。

具體實施方式

參見附圖。本實施例包括基座1，基座上設有安裝孔，在基座上從上到下依次設有進料模塊、散熱模塊、加熱模塊及噴嘴，所述進料模塊包括步進電機2及擠出機3，擠出機的表面設有若干個散熱孔4，擠出機上端設有進料口5，擠出機下端設有一導料管6，導料管通過加熱模塊後連接噴嘴7；在進料模塊和散熱模塊之間設有一隔熱模塊8，所述隔熱模塊包括x向滑塊9與y向滑塊10，兩組滑塊十字上下交叉疊放，每組滑塊包括兩個並列的單元滑塊，所述單元滑塊為直線滑塊，其材質為聚醚醚酮；所述導料管位於x向滑塊的一側且位於y向滑塊的兩個單元滑塊間；所述隔熱模塊下部還設有一氮化硼陶瓷材質的隔熱連接塊11；在隔熱模塊和加熱模塊之間還設有一傳輸模塊，所述傳輸模塊包括一喉管12及連接座13，所述喉管為不鏽鋼材質，喉管的中心孔表面光潔度為0.2；所述喉管12設於導料管6和噴嘴7間，喉管和噴嘴間緊密配合；所述連接座13與隔熱連接塊11通過螺絲相連接；所述加熱模塊包括一加熱鋁塊14，所述喉管與加熱鋁塊通過螺絲連接；加熱模塊一側設有散熱模塊，所述散熱模塊包括風扇15及扇熱導槽16；所述噴嘴7的材質為全鎢材質。