[发明专利]一种带区域精确加热功能的喷嘴

说明书

本发明公开了一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体和加热装置，所述喷嘴本体的上部设有机头连接处，下部设有喷孔和喷孔壁，所述机头连接处与打印机机头连接，所述加热装置套接在喷孔壁外侧且与喷孔壁固定连接，所述加热装置的下端与喷孔的下端平齐。通过上述技术方案，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种带区域精确加热功能的喷嘴。

背景技术

FDM是“Fused Deposit ion Model ing”的简写形式，意为熔融沉积成型。通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。现在3D打印制作出来的物品由于下层打印完毕后温度下降快而直接固化，在打印上一层时，已经固化的下层无法完全受热熔融，导致上层打印的薄层和下层之间不能融合为一体，出现层间融合不佳的现象，极端情况下出现层间剥离的现象，这些都会使打印的目标物体的抗拉强度降低。目前，这种情况主要通过加热打印底板或者加热打印型腔来改善，但是实际应用中，改善的效果不好，依旧会出现层间融合不佳的现象。也有人通过不同方向摆放和打印来改善这些现象，但不能适用于所有的目标打印物体。

发明内容

鉴于目前3D打印技术中层间融合存在的上述不足，本发明提供一种带区域精确加热功能的喷嘴，能够使打印时上层与下层融合良好。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种带区域精确加热功能的喷嘴，包括喷嘴本体和加热装置，所述喷嘴本体的上部设有机头连接处，下部设有喷孔和喷孔壁，所述机头连接处与打印机机头连接，所述加热装置套接在喷孔壁外侧且与喷孔壁固定连接，所述加热装置的下端与喷孔的下端平齐，通常情况下，喷孔壁都是圆锥体，越到喷孔越尖，喷孔壁越薄，热量损失越快，这样会使从喷孔中喷出的打印液体的温度下降而无法使打印好的下层完全融化。在喷孔处设置一个加热装置，实现了特定区域的精确加热功能，不但可以对喷孔壁进行加热，使打印液体即能保持良好的熔融状态，而且还可以提供热量使打印好的下层完全融化，与新喷出的打印液体完全融合成一体，高效的避免了上层与下层之间融合不佳的现象出现。

优选的，所述加热装置包括壳体、加热体、温度传感器和传输接口，所述壳体中部区域设有贯穿壳体上下表面且与喷孔壁形状相匹配的传热孔洞，所述传热孔洞与喷孔壁套接，所述加热体和温度传感器设置在壳体的下表面内侧，所述传输接口设置在壳体上且设有内接口和外接口，所述内接口与加热体和温度传感器电连接，所述外接口与外部控制系统电连接，加热体用来加热，温度传感器用来检测加热体下表面的温度，防止温度过高，使下层过多融化影响打印效果，或者防止温度过低，不能起到使下层熔融的作用，壳体用来为加热体和温度传感器的安装提供支持，且用来把加热体产生的热量传输到壳体外侧的环境中，传输接口用来是加热体和温度传感器与外部的控制系统连接并传输数据，使操作人员可以预设加热温度，观察温度的状态等。

优选的，所述加热体设置为加热丝或者加热棒，价格便宜，效果好。

优选的，所述加热丝或者加热棒设置成环形，使喷孔周围的温度更加均匀。

优选的，所述壳体的材质为铜、铜合金、不锈钢、钛、钛合金中的一种，这些材料熔点高，导热性好，便于传输热量。

优选的，所述加热体和温度传感器交替设置，这样可以使温度传感器检测到的温度更加均匀。

优选的，所述加热装置与喷孔壁通过锚钉、铆钉、螺钉、压配或者榫卯结构固定连接，这些工艺简单，且稳固性好。

优选的，所述喷孔壁下部加厚设置，例如，将壁厚设置在0.5-5mm之间，保持喷孔的尺寸不变，使喷孔壁体积变大，能容纳更多热量，使喷孔处的热量损失变小，喷孔处的温度更加稳定。