[发明专利]一种堆叠式彩色三维打印机用六通道聚熔式挤注喷头

摘要

本发明公开了一种六通道聚熔式挤注喷头，设置有六个进丝口和一个出丝口。适合能实现精密打印的堆叠式(FDM)全真彩三维立体打印机控制系统使用。保证打印多彩三维立体工件时各色打印原料丝在喷头聚熔混合搅拌腔内完成无温差融合，挤出彩丝，出丝口径可以更换，实现打印及全真彩色彩高精密度。使打印工件的机械强度达到材料的机械强度指标，维修更换方便，节约资源，减少能耗，降低成本，结构简单，稳定可靠。

主权项

一种堆叠式彩色三维打印机用六通道聚熔式挤注喷头，包括六进单岀喷头基体、丝口补芯、 加热器、温度传感器及导丝软管；六进单岀喷头基体由固定螺钉孔、散热翼、加热腔、混合进丝通道层组和分离进丝通道层组以及聚熔混合搅拌腔构成，其特征是：六进单岀喷头基体通过加热腔上端设置的固定螺钉孔连接到X、Y行走支架下；喷头基体中心部位设置一个加热腔，散热翼设置在加热腔外围，固定螺钉孔穿过散热翼止于基座平台，设置散热翼为减少加热器释放的热量上传到X、Y行走支架上；加热器设置在加热器腔中，被上端设置的固定螺钉孔用螺钉加垫片固定；进丝通道上端入口处嵌入导丝软管，下端出口在聚熔混合搅拌腔内；聚熔混合搅拌腔设置在加热器腔底部外方，两底间隔大小直接影响聚熔混合搅拌腔的被加热效率；聚熔混合搅拌腔内径等于进丝通道直径的1.618倍，深于进丝通道直径的2.8倍；聚熔混合搅拌腔内深度上设置成上下两层， 6个进丝通道设置成3个一层组，分别为混合进丝通道层组和分离进丝通道层组；混合进丝通道层组出口设置在紧贴丝口补芯内平面位置上，分离进丝通道层组岀口设置在混合进丝通道层组出口径向平面之上，既聚熔混合搅拌腔内底部；分离进丝通道层组岀入口与混合进丝通道层组出入口之间径向水平夹角设置成60°错开阵列；混合进丝通道和分离进丝通道轴向相对聚熔混合搅拌腔轴向设置有夹角，混合进丝通道轴向相对夹角大于分离进丝通道轴向10～15°；混合进丝通道出口与聚熔混合搅拌腔壁相切，使按比例注入的塑料浆沿切向方向在聚熔混合搅拌腔内壁做圆周旋涡式运动产生搅拌混合效果；分离进丝通道岀口与聚熔混合搅拌腔底部内壁相切，使注入的塑料丝熔浆穿过聚熔混合搅拌腔直通丝口补芯被挤出细丝；丝口补芯设置在聚熔混合搅拌腔向外开口处，与开口呈止口紧配合可更换结构，打破了丝口直径与打印头整体固定的模式，可拆卸结构的丝口补芯能够实现通过更换来调整丝口直径，丝口直径尺寸设置在0.05～0.4mm，可打印到0.01mm的微观级层面；适合丝口直径的精密度加工和对聚熔混合搅拌腔内积累的杂质清理；加热器设置在加热腔内底部位置，对聚熔混合拌腔加热更快更节能，对进入的塑料丝实现点加热；温度传感器设置在散热翼基座上，被穿过固定孔的螺钉压紧固定；导丝软管设置在进丝通道入口处，可根据原料丝的直径调整口径，约束原料丝不出现缓解输送力的自由软弯状态，保证送丝指令与动作之间的误差值最小；导丝软管由高隔热系数材料丝编制而成。