[发明专利]3D打印机喷头单元及3D打印机

说明书

3D打印机喷头单元及3D打印机，涉及增材制造设备技术领域，所述3D打印机喷头单元包括内部设有热熔通道的发热座、柱形的定子、套在定子外部的转子以及用于驱动转子以定子为轴转动并可锁止转子位置的驱动装置，定子固定连接至发热座，在转子的内腔壁与定子的外周面之间形成可防止熔融胶料泄漏的动密封，定子中设有热胶流道，热胶流道的前端与热熔通道的末端相连，定子的外周面上开设有一个连通热胶流道的出胶盲孔，转子上环形间隔设置多个中空连接头，中空连接头上均可拆卸安装有喷头，喷头的出料口均与中空连接头的内腔相通，喷头的出料口大小均不相同，通过驱动装置驱动转子以定子为轴转动，可使所述多个中空连接头的内腔择一与出胶盲孔连通。

技术领域

本发明涉及增材制造设备技术领域，特别涉及一种3D打印机喷头单元及3D打印机。

背景技术

近年来，3D打印技术在越来越多的领域得到应用，常用的3D打印材料有尼龙、金属以及橡胶。

热塑性材料（例如尼龙）常被应用在熔融沉积式 (FDM）打印场合。尼龙丝（或者其他热塑性材料）通过进料单元（进料单元包括导料管、送丝齿轮及喉管）送入喷头单元中，喷头单元包括加热块及喷头，加热块内部设有热熔通道，该热熔通道与喷头相连，尼龙丝在热熔通道中受热变成熔融状态，进料单元的送丝齿轮不断将尼龙丝推送入热熔通道，从而使得热熔通道中已熔融的材料不断涌入喷头中，并从喷头的出料口往下排出，经喷头喷出的熔融材料逐层沉积，同时配合冷却风扇辅助冷却，最终得到立体的产品。

当前市售包含多个喷头的喷头单元主要用于实现多色打印（即实现在多种不同颜色的材料间切换打印），通过多喷头切换省去单喷头打印机在打印过程中停机拆换喷头的工作，由于涉及到喷头切换后与进料单元的衔接，这类喷头单元大多结构复杂，制造成本较高。实际上，若产品仅仅涉及两种或三种颜色，还不如先用单色打印完成，再在后期对产品表面上色来得方便、实惠。

鉴于熔融沉积打印的产品通常对精度要求不高，若能够通过一个精度较高（出料孔尺寸较小）的喷头先打印产品廓形，然后通过一个精度相对较低但出料量更大（出料孔尺寸较大）的喷头来填充内部，这对于打印速度的提高是非常明显的，相比多色切换打印更具现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种包括多喷头、可大幅提高熔融沉积打印速度的3D打印机喷头单元。进一步地，本发明还提供一种包含上述3D打印机喷头单元的3D打印机。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种3D打印机喷头单元，包括内部设有热熔通道的发热座、柱形的定子、套在所述定子外部的转子以及用于驱动所述转子以定子为轴转动并可锁止转子位置的驱动装置，所述定子固定连接至发热座，在所述转子的内腔壁与定子的外周面之间形成可防止熔融胶料泄漏的动密封，所述定子中设有热胶流道，所述热胶流道的前端与热熔通道的末端相连，所述定子的外周面上开设有一个连通热胶流道的出胶盲孔，所述转子上环形间隔设置多个中空连接头，所述中空连接头上均可拆卸安装有喷头，所述喷头的出料口均与中空连接头的内腔相通，所有喷头的出料口大小均不相同，通过所述驱动装置驱动转子以定子为轴转动，可使所述多个中空连接头的内腔择一与出胶盲孔连通。

进一步地，所述定子的外周面上还开设有一段出胶槽，所述出胶槽与出胶盲孔相通，通过所述驱动装置驱动转子以定子为轴转动，可使所述多个中空连接头的内腔择一与出胶槽直接连通。

其中，所述转子包括转子本体，所述转子本体的内腔中设有一个聚四氟乙烯耐磨套，所述聚四氟乙烯耐磨套紧贴住转子本体的腔壁并与转子本体固定连接，在所述聚四氟乙烯耐磨套的内腔壁与定子的外周面之间形成可防止熔融胶料泄漏的动密封。

优选的，所述转子上固定套设有齿圈，所述驱动装置包括齿轮及用于驱动该齿轮转动且带抱闸的电机，所述齿圈与齿轮啮合。