[发明专利]打印头组件、3D 打印机和打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印头组件、3D打印机和打印方法。

背景技术

当前，3D打印技术发展迅速，但在原材料的适应性方面还有很大进度空间。比如现有的FDM(Fused deposition modeling，即熔融挤出成型，下同)技术，其原材料料主要以ABS和PLA丝为主，对于PP、PE等类型原料的丝以及加入其他物质加以改性的料，比如加入木纤维改性过的料丝等)由于其收缩比较大，而且冷却速度较快，则无法达到好的打印效果，甚至无法打印。

发明内容

本发明目的是提供一种打印头组件，其能对PP、PE等原料，以及改性料的打印具有较好的3D打印效果。

本发明还提供了一种包括上述打印头组件的3D打印机。

本发明还提供了一种采用上述3D打印机进行3D打印的打印方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种打印头组件，包括打印头本体和加热装置；

所述加热装置设置于所述打印头本体的热头上，用于对前一道次打印成型的基材进行加热。

可选的，所述加热装置包括多个激光器，所述多个激光器固定于所述打印头本体的热头上，且沿所述打印头本体的热头的周向均匀分布。

可选的，所述加热装置包括送风管、出风管和加热器，所述送风管与所述出风管的一端连通，所述出风管环绕所述打印头本体的热头设置，所述出风管的另一端封闭，所述出风管的底表面上开设有多个用于喷出热风的孔；所述加热器设置于所述送风管内。

可选的，所述加热装置包括送风管、出风管、加热器和喷头，所述送风管与所述出风管的一端连通，所述出风管环绕所述打印头本体的热头设置，所述出风管的另一端封闭，所述喷头设置于所述出风管的底面上，且与所述出风管连通；所述加热器设置于所述送风管内，所述喷头为多个，所述多个喷头沿所述出风管均匀分布。

可选的，所述打印头组件还包括风量控制系统，所述风量控制系统包括处理器、温度传感器、鼓风机、温度控制器、电机控制器和气体流速传感器；

所述温度传感器设置于送风管的管壁上，用于检测所述加热器的温度；

所述气体流速传感器设置于所述送风管内，用于检测所述送风管内的气体的流速；

所述鼓风机的出风口与所述送风管的进风口连通；

所述温度传感器、气体流速传感器、温度控制器和电机控制器信号连接于所述处理器；所述温度控制器与所述加热器电路连接，所述电机控制器与所述鼓风机的电机电路连接。

本发明解决第二个技术问题采用如下技术方案：一种3D打印机，包括如上述的打印头组件。

本发明解决第三个技术问题采用如下技术方案：一种3D打印方法，其利用上述的3D打印机，包括以下步骤：

S10、启动所述3D打印机，并启动所述风量控制系统；

S20、根据被成型的材料的不同，以及打印速度的不同调整出风量和出风温度；

S30、开始进行3D打印，直至被成型的材料成型为产品。

可选的，在所述步骤S20和S30之间还包括步骤S25：

S25、放置一块底板，所述底板的材质与所述被成型的材料相同，并在所述底板上进行3D打印。

可选的，所述步骤S20具体为：

S201、设定3D打印参数，并生成不同的温度和风量的调整命令，所述调整命令为GP0、GP1……GPk、GPmax；所述k为自然数；

S202、根据3D打印时切片软件所生成的GCode指令，在所述每一个GCode指令之前添加所述调整命令；

S203、在所述最后一条GCode指令后，生成关闭加热器和鼓风机的命令。

以通过在所述打印指令执行之前调整将所述风量和出风温度调整至执行所述3D打印时的最佳的风量和温度，从而更有利于基材和被打印材料之间的融合，提高成型效果。

可选的，所述步骤S20还包括S204：

S204、将所述调整命令、GCode指令和关闭所述加热器和鼓风机的命令保存为文件，所述文件可以被所述3D打印机的处理器执行，以完成3D打印。