[发明专利]一种3D打印机头及3D打印机

说明书

本发明提供了一种3D打印机头及3D打印机。本发明的3D打印机头，包括打印机头主体和机架，打印机头主体包括进料端和出料端，进料端与出料端之间设置有喂料腔体，喂料腔体的两端部分别与进料端与出料端相连通；喂料腔体的内部设置有旋转轴，旋转轴的顶部通过连接块与机架相连接，旋转轴的底部连接有挤料机构；喂料腔体的外壁环向设置有加热熔融机构，打印机头主体的内壁设置有破碎机构，破碎机构的底端与加热熔融机构相连接；出料端的侧部设置有预热机构，预热机构与加热熔融机构的底端相连接。本发明的3D打印机，不限于喂料的形态，有效改善了打印层与打印层之间的接合问题，打印层与打印层之间无开裂、断层、翘曲等结合不良现象。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种3D打印机头及3D打印机，特别涉及一种FDM型3D打印机头及3D打印机。

背景技术

3D打印技术(3D printing)，又称三维打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、非金属粉或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印技术最早应用在塑料材料上。FDM(Fused Deposition Modeling)熔融层积成型技术是目前的主要方式，它是将热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)继续成型，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件精度较高、价格便宜，主要适用于成型小塑料件。然而，这种方式产生的塑料产品强度低，并不能满足客户的要求。为了增加产品的强度，改善产品的性能，将金属/非金属与粘结剂混合经3D打印成形与传统粉末冶金脱脂烧结工艺相结合，可以得到高强度的金属/非金属零部件。

CN206967985U公开了一种3D打印机头及3D打印机，一种3D打印机头，其特征在于，包括：打印机头主体；所述打印机头主体包括进料端和出料端，且所述进料端与所述出料端之间设置有用于加热及储存打印原材料的融腔，且所述融腔的两端部分别与所述进料端及所述出料端连通；所述融腔与所述进料端之间设置有隔热组件。该发明缓解打印机在打印过程中由于原材料受热不合理而出现堵塞打印机头或者断料的问题。但是，其原料也局限于线型材料，且打印层与打印层之间的接合情况也有待进一步改善。

但是，目前实际运作上仍有些瓶颈亟待解决：(1)喂料型态性能；(2)打印层与打印层间的脱落问题。当前所使用的MIM喂料材料，因为线材强度不足易断裂造成生产的不连续问题，故不能像PLA塑料一样有效运用在3D打印机上，目前的解决方式有下列几点：(a)改善喂料特性：在现有FDM机台上使用线状喂料，需考虑线材的断裂问题，故要加强线材的抗拉强度。(b)改变打印机的进料方式：将直径6mm×150mm的棒材经由独特的送料机构将喂料送入加热腔；其次，在打印层与打印层接合问题，因金属/非金属的导热系数远高于塑料材料，故使用金属/非金属与粘结剂混合喂料时，由于易散热导致下一层材料容易凝固，造成上下层接合不良、断裂或脱离，使得3D打印制程的产品缺陷偏高。目前的改善方式是在打印机腔内通过调整腔内温度来作改善，但效果有限，且电子组件易因高温造成伤害，影响电器的基本功能。

因此，如何改善打印层与打印层之间的接合问题是业界人士所汲汲努力的方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种3D打印机头，不限于喂料的形态，有效改善了打印层与打印层之间的接合问题，打印层与打印层之间无开裂、断层、翘曲等结合不良现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D打印机头，包括打印机头主体和机架，所述打印机头主体包括进料端和出料端，所述进料端与所述出料端之间设置有喂料腔体，所述喂料腔体的两端部分别与所述进料端与所述出料端相连通；

所述喂料腔体的内部设置有旋转轴，所述旋转轴的顶部通过连接块与所述机架相连接，所述旋转轴的底部连接有挤料机构；