[实用新型]一种3D打印机喷头

说明书

本实用新型公开了一种3D打印机喷头，包括用来输送热塑性丝料的第一喷头和用来输送长纤维复合材料的第二喷头，第二喷头上设置有用来切割长纤维的切割组件。通过设置两个喷头，既可以打印普通丝料，又可以打印长纤维复合材料，扩大3D打印机材料的范围，并且长纤维复合材料中的长纤维可以被切割组件切割，提高3D打印的灵活度。

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种3D打印机喷头。

背景技术

FDM(熔融沉积)3D打印机通过高温加热打印喷头使打印耗材熔化并沉积至打印平台，熔化打印耗材接触打印平台时受冷迅速凝结，打印喷头沿着设定好的打印路径将打印耗材层层沉积到打印平台上，从而构造具有三维结构的模型。

长纤维复合材料由长纤维与聚合物树脂所形成的复合材料。经常使用的长纤维有合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等。纤维——聚合物复合材料是已知最强固和最坚韧的工程材料，各种纤维可赋予复合材料优异的机械性能，如高模量、高强度、高韧性等。纤维复合材料中，界面黏合状况在决定材料模量、强度和韧性方面有很重要的作用。如何使用3D打印机打印纤维复合材料是现在3D打印领域的研究方向。

现有可打印长纤维复合材料的3D打印机，如中国专利CN201710588870.9，通过高温熔化树脂，将树脂包裹在长纤维外，形成丝状的长纤维复合材料从而便于3D打印。但是这种3D打印机没有安装可用于切割长纤维复合材料的装置，因此3D打印的灵活度受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机喷头，可以打印普通丝料的同时还可以打印长纤维复合材料，并且通过切割组件对长纤维进行切割，扩大3D打印机材料的范围，提高3D打印的灵活度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种3D打印机喷头，其特征在于：包括用来输送热塑性丝料的第一喷头和用来输送长纤维复合材料的第二喷头，第二喷头上设置有用来切割长纤维的切割组件。通过设置两个喷头，既可以打印普通丝料，又可以打印长纤维复合材料，扩大3D打印机材料的范围，并且长纤维复合材料中的长纤维可以被切割组件切割，提高3D打印的灵活度。

进一步，切割组件设置在第二喷头的丝料输入部位或者第二喷头丝料输出的喷嘴部位或者第二喷头内部。切割组件的位置可以在第二喷头的上方、内部或下方，当切割组件位于第二喷头的上方或内部时，可单独剪断长纤维，当切割组件位于第二喷头下方时，剪断长纤维复合材料。

进一步，第二喷头包含有两个丝料通道，分别为一个热塑性丝料通道和一个长纤维通道。热塑性丝料通道用于输送热塑性丝料，长纤维通道用于输送长纤维，两者分开输送互不影响。

进一步，热塑性丝料通道和长纤维通道在底部相连通，通过一个喷嘴输出纤维或者热塑性丝料或者其混合丝料。第二喷头可以输出单个热塑性丝料或长纤维，当热塑性丝料和长纤维同时输入时，热塑性丝料在底部熔化附着在长纤维上，从喷嘴流出。

进一步，切割组件包括电机、转盘和切割剪刀，转盘固定于电机，转盘顶部设有凸起螺栓，切割剪刀的刀柄设有开口槽，凸起螺栓位于开口槽内，长纤维经过切割剪刀的刀片之间进入长纤维通道。切割组件通过电机带动转盘转动，转盘的凸起螺栓在开口槽内旋转，从而带动切割剪刀刀片的开合，对长纤维进行切割。

进一步，切割剪刀的一端铰接于热塑性丝料通道处，切割剪刀的另一端连接转盘，切割剪刀的刀片位于铰接处附近。切割剪刀的位置设置节约安装空间。

进一步，电机固定有光电传感器，转盘固定有遮挡杆，遮挡杆与光电传感器相匹配。光电传感器感应到遮挡杆遮挡其发出的光，控制电机停止转动，从而控制切割剪刀的开合。

进一步，遮挡杆的一端固定于转盘，遮挡杆的另一端设有遮挡块，当切割剪刀的剪切时，遮挡块可完全挡住光电传感器之间的光。遮挡块的设置可以充分遮挡光电传感器。