[实用新型]3D打印头

说明书

技术领域

本实用新型大体上涉及一种3D打印机，其是可控的，以通过多个连续形成的壳体打印半球形固体。

背景技术

三维(3D)打印是一种从数字模型制作三维固体物体的方法。打印是一种加法过程，其中连续层建立在之前的层上以“长出”物体。3D打印不同于可依靠填充模具或移除材料——例如，通过切削或钻孔——的其它的成型或制造工艺。

实用新型内容

为了解决现有技术中的3D打印头仅能够创建粗糙的边缘轮廓，某些几何和/或打印头运动路径可被打印头的外形尺寸阻碍的技术问题，本实用新型提供一种3D打印头。本实用新型所采用的技术方案如下：

一种3D打印机用打印头，包括定义打印孔口的喷嘴、设置在喷嘴内部的混合腔、以及第一细丝进给装置和第二细丝进给装置。第一细丝进给装置配置为以第一进给速度可控地将第一细丝送入混合腔中，并且第二细丝进给装置配置为以第二进给速度可控地将第二细丝送入混合腔中。

打印头进一步包括加热元件，其与混合腔进行热交换并配置为熔化第一细丝和第二细丝中的每个。熔化的细丝配置为在混合腔中合并和混合，并通过打印孔口随后离开喷嘴(即，经过孔口离开的熔化的材料是第一细丝和第二细丝的混合物)。

在一种配置中，第一和第二细丝进给装置中的每个包括一对相应的进给轮，其配置为以相反的方向旋转以推进各细丝。

设置在喷嘴内部的加热元件可以是围绕混合腔盘绕的薄膜加热元件。喷嘴可包括圆周地关于盘绕的加热元件设置的并与混合腔同轴的外壁。外壁具有从大约5mm至大约15mm范围的直径。混合腔可具有从大约20mm至大约40mm范围的轴向长度。

在一种配置中，打印头可进一步包括设置在混合腔中的混合元件。混合元件可以是，例如，配置为在如马达的促动下在混合腔中旋转的传动螺杆。

本实用新型提供的3D打印头，其是自然可控的，并可创建具有连续的边缘轮廓的半球形物体，从而减少制造的复杂性和时间。

结合附图通过以下对实施本实用新型的最佳方式进行的详细说明，本实用新型的以上特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。

“一个”、“这”、“至少一个”以及“一个或多个”可互换地使用以便指示存在至少一个物项；除非上下文另有清楚指示，可以存在多个此物项。在本说明书——包括所附权利要求书——中的所有参数(例如，数量或条件)的数值在所有实例中应理解为由术语“大约”修饰，无论“大约”是否实际上出现在数值之前。“大约”是指规定的数值允许一些轻微的不精确(非常接近该值的精确值；大约或合理地接近该值；几乎)。如果由“大约”提供的不精确性在本领域中另外不以这种常规的意思理解，那么“大约”在此可用于指示至少可由测量以及使用这样的参数的普通方法引起的变化。此外，范围的公开包括对所有值以及在整个范围内进一步划分的范围的公开。在范围内的每个值以及范围的端点由此作为单独实施例被全部公开。在本实用新型的说明书中为了方便起见，“聚合物”和“树脂”可互换地使用以包括树脂、低聚物、以及聚合物。术语“包含”、“含有”、“包括”以及“具有”是包容性的并且因此指定所述物项的存在，但是不排除其它物项的存在。如在本说明书中所使用的，术语“或”包括一个或多个所列出物项中的任一个或所有组合。当术语第一、第二、第三等用于区分彼此不同物项时，这些指定仅仅是为了方便但并不限制这些物项。

附图说明

图1是3D打印机利用基于笛卡尔控制打印物体的示意性横截面侧视图。

图2是3D打印机利用基于笛卡尔控制打印半球形物体的示意性横截面侧视图。

图3是配置为利用基于球形控制打印半球形物体的3D打印机的实施例的示意性横截面侧视图。

图4是配置为利用基于球形控制打印半球形物体的3D打印机的实施例的示意性横截面侧视图。

图5是3D打印机通过形成多个同心壳层打印半球形物体的实施例的放大的示意性横截面侧视图。

图6是具有细长形薄壁喷嘴的打印头的实施例的示意性横截面侧视图。

图7是能够可控地混合两种材料的3D打印头的第一个实施例的示意性横截面侧视图。

图8是能够可控地混合两种材料的3D打印头——包括细长形喷嘴——的第二个实施例的示意性横截面侧视图。

图9是能够可控地混合两种材料的3D打印头——包括细长形喷嘴和主动混合元件——的第三个实施例的示意性横截面侧视图。

图10是具有不同的径向成分的高尔夫球芯的半球形部分的示意性横截面侧视图。