[发明专利]一种可更换喷头的三维打印机

说明书

技术领域

本发明属于三维打印设备领域，具体是涉及一种可更换喷头的三维打 印机。

背景技术

三维打印是近年来在制造业领域迅速发展的一项新兴技术，其主要工 艺是逐层打印。系统自动将三维造型以一定的层厚分层。打印头根据每一 层的数据逐层打印，最后每一层材料堆叠成为一个三维实体。相对于传统 制造手段，三维打印可以制造外形较为复杂的零件。

随着科学技术的发展和社会进步，三维打印平台的种类越来越多，主 要技术有以下几种：选择性激光烧结、熔融沉积成型、立体平版印刷、分 层实体制造等。针对不同的平台和材料，有些三维平台具有进料补给系统， 例如选择性激光烧结三维打印机主要采用铺粉装置，熔融沉积成型三维打 印机主要采用送丝机构。有些三维平台则不具备进料系统，打印材料往往 是一次性的，需要手动更换。例如一些挤出式三维打印机。传统的挤出式 三维打印机主要采用单料管，单针头，采用压缩空气挤出的方式。这种挤 出方式的优点是结构简单可靠，易于控制。但是因为需要供气系统，设备 往往较大；同时由于管内气体的压力难以精确控制，造成挤出量不稳定， 挂流等问题。单喷头的方式也难以满足多材料的自动打印工作。

为解决上述技术问题，公开号为CN102922745A的专利文献公开了一 种可切换送料的三维打印机挤出头，包括有基座、送料切换组件、所述送 料切换组件通过第一转轴与基座转动连接，送料切换组件的被动送料压轮 分别设在主动送料轮的两侧；基座的前部安装有打印丝料加热熔融流道， 其一端分别连接打印丝料，另一端分别连接打印丝料挤出喷嘴，打印丝料 分别被压于被动送料压轮和主动送料轮之间；包括有安装在基座上的一个 丝料驱动电机，与丝料驱动电机直接连接的主动送料轮，还包括具有双稳 态特性的联动摇摆机构，其用于带动被动送料压轮分别将打印丝料压在主 动送料轮上，进行打印丝料的切换打印；在切换打印的过程中，所述打印 丝料加热熔融流道和打印丝料挤出喷嘴分别保持位置固定。该三维打印机 在一定程度上解决了现有技术存在的技术问题。但是由于其本身结构的限 制，该打印机只能用于两种材料之间的调换；而且，打印机本身结构复杂， 运行过程中容易出现混料现象，打印质量得不到保证。

发明内容

本发明提供了一种可更换喷头的三维打印机，通过采用可更换料管的 设计和采用直线步进电机推动活塞挤出材料，能够保证材料稳定可控挤 出，且能够根据材料需求，在打印过程中自动更换料管，完成一次多材料 打印，形成材料构成复杂的物体。

一种可更换喷头的三维打印机，包括机箱框架、安装在机箱框架上的 三维调节机构、以及在三维调节机构调节下进行三维打印的打印喷头，所 述打印喷头包括：

喷头底板；

固定在喷头底板上的带有打印通孔的喷头保温套，喷头保温套一端设 有定位槽口；

径向卡合在喷头底板上的第一料管，该第一料管通过一滑动配合在喷 头底板上的料管压板轴向卡合在所述定位槽口内；

固定在喷头底板上的直线步进电机，其电机丝杆的输出端固定有用于 对所述第一料管内活塞进行推压的活塞压子。

本发明的三维打印机中，三维调节机构一般包括X轴调节机构、Y轴 调节结构和Z轴调节机构分别由X轴、Y轴、Z轴三个方向的直线步进电 机及其丝杠驱动，实现打印喷头在三维空间内运动。

本发明通过在喷头保温套设置带有定位槽口，同时设置料管压板，实 现打印过程中对第一料管的相对固定。当需要更换第一料管时，仅需要松 开料管压板，将第一料管取出，进行更换即可。采用本发明的三维打印机 时，既可以用于单一打印材料打印的需要，也可以用于需要多种打印材料 打印的场合，满足了各种场合的需要，实用性强。

为便于实现料管卡合固定，同时便于料管的更换和安装，作为优选， 所述喷头底板上固定有一个或多个U形的料管套，所述第一料管通过所述 料管套径向卡合在喷头底板上。所述的料管套可采用金属材质或者塑料材 质。