本實用新型涉及熔融沉積型三維打印技術，涉及一種熔融沉積型食品三維打印技術。

背景技術：

3D打印技術是一種通過將原材料層層堆疊形成零件和產品的方法，同傳統減材制造方法相比，無需復雜的機械加工或采用模具，3D打印技術能夠高效制造出任意復雜形狀的零件。目前，3D打印技術開始在機械制造、教育、醫療、藝術等各行各業逐步得到應用，3D打印技術可以制造的產品包括飛機、汽車零部件，人體骨骼，人體器官等。未來3D打印技術必將同更多行業結合，得到更為廣泛的應用。

食品是國計民生的基礎，隨著社會的發展，人們對食品的要求不再僅僅是吃飽，開始追求食品的個性和多樣性。單純依靠人工制作難以滿足消費者對食品個性化的需求，將3D打印技術同食品加工相結合，自動加工得到個性化食品，具有廣闊的應用前景。

傳統的食品3D打印機存在以下幾個問題：1)料筒更換操作費時費力從而影響工作效率的問題；2)對料筒的定位固定不夠穩定影響工作可靠性的問題；3)噴嘴無法克服食物原料自由流出影響打印精度的問題；4)因食品冷卻堵塞噴嘴問題。

授權公告號為CN 204949368U的專利文獻公開了一種巧克力3D打印機，包括計算機控制系統，噴嘴，送料機構、料筒、工作臺，機架本體，X軸、Y軸、Z軸驅動裝置、料架，所述料架固定連接有導熱塊；導熱塊開設有用于放置噴嘴的通孔，噴嘴貫穿該通孔放置于導熱塊中；導熱塊還開設有用于放置加熱電阻的孔，加熱電阻放置于該孔內，所述料筒外壁設置有加熱單元。解決了傳統食品打印機噴嘴堵塞影響打印機打印精度，食物原料的溫度難控制，部件造價成本高，使食品打印機難以推廣應用的現實難題。具有使用維護成本低，打印精度高，工作安全可靠等優點。

技術實現要素：

本實用新型提供一種打印機的擠出裝置，以適用于更多的原料，提高打印機擠出裝置的適用性，尤其對需要加熱的食材進行溫度控制，保證食材的口感。

一種用于3D打印的智能溫控噴頭，包括料筒以及滑動安裝在料筒內的推料活塞，料筒底端具有出料口，料筒頂部安裝有驅動推料活塞的絲杠步進電機，所述料筒的外圍設有保溫套，在料筒與保溫套之間設有作用于料筒的加熱裝置。

本實用新型噴頭能夠對材料進行保溫，避免材料噴出時的噴頭堵塞，同時對食材調溫處理，形成良好口味的打印產品。另外可以對材料進行回抽，保證在打印的過程中避免材料的掛流問題。

作為優選，所述加熱裝置為包裹在料筒外壁上的加熱膜。

加熱膜便于改變形狀，與料筒外壁有較好的貼合度，可以提高加熱效率。

作為優選，料筒頂部安裝有固定座，所述絲杠步進電機設置在該固定座上，絲杠步進電機的絲杠貫穿固定座與推料活塞連接。

本實用新型采用直線步進電機驅動絲杠擠出材料，絲杠運動勻速平穩；增加了電機的推力，可以避免造成噴頭堵塞的現象。

絲杠與推料活塞連接，能夠在打印過程中對食材進行回抽，減少了對材料的浪費與打印過程中的掛流問題，保證產品成型的觀賞性。

料筒與絲杠步進電機之間通過固定座連接和加強，另外當整個噴頭與外部構件或驅動機構連接時，也可以通過該固定座。

作為優選，所述絲杠步進電機的頂部立置有導向套，所述絲杠的頂部伸入導向套內且與導向套滑動配合。

導向套可以是筒狀或側壁開放的直立部件，絲杠的頂部可以沿導向套相對上下運動，導向套在一定程度上也起到了防護作用。

所述絲杠的頂部設有與導向套內壁滑動貼靠的防晃滑塊。

為了與導向套更好的貼合，絲杠的頂部可以另外設置部件即防晃滑塊，在導向套內壁的束縛下，可以更好的保持絲杠的平穩運動。防晃滑塊可以套設在絲杠的頂端或通過連接件固定在絲杠的頂部。

作為優選，所述導向套的側壁設有豎槽，所述絲杠的頂部設有沿豎槽滑動的導向柱。

為了進一步提高防晃和導向的效果，導向套的側壁開槽，導向柱橫向延伸入豎槽內，由于絲杠與推料活塞相連，因此還可以通過導向柱的位置判斷料筒內物料存量。

作為優選，所述在料筒與保溫套之間設有采集料筒溫度的傳感器，所述智能溫控噴頭還設有采集傳感器信號以控制加熱裝置的溫控電路。

通過控溫電路可以對食材在打印過的程中進行調溫處理，以打印出最佳風味的產品，適用性更廣。

作為優選，所述絲杠步進電機的頂部以及四周設有防護罩。

防護罩可以進一步提高設備運行的安全性，也便于加設和安裝輔助部件。

作為優選，所述料筒的底部螺紋配合有出料段，所述出料口位于出料段的底端。

出料段采用螺紋配合的可拆卸結構，便于組裝和維護，所述出料口處安裝有噴嘴，當噴嘴出現故障時，可以拆卸出料段。

作為優選，所述保溫套的頂部與料筒外壁螺紋配合，料筒底部抵靠在保溫套底部的內壁。

料筒與保溫套相抵可以進一步提高部件的緊湊型，料筒頂部帶有外螺紋，以適應與保溫套的螺紋配合。

本實用新型能完成對食材的加熱以及恒溫控制，保證食材的口感與打印過程的流暢性。可打印材料包括巧克力、餅與干、糖果、糕點等可配制成為軟性流質的食材，可根據喜好對材料進行不同的組合。

附圖說明

圖1是實用新型智能溫控噴頭剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施過程對本實用新型作進一步的說明。但下述實施例僅僅為本實用新型的優選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其它實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型用于3D打印的智能溫控噴頭，包括料筒1以及滑動安裝在料筒內的推料活塞2。

料筒1頂部安裝有固定座3，料筒1頂部的外螺紋與固定座3上的內螺紋孔配合，實現料筒的安裝與拆卸。固定座3上安裝有驅動推料活塞2的絲杠步進電機4，絲杠步進電機4的絲杠5貫穿固定座3與推料活塞2連接。絲杠步進電機4連接控制電路，通過精確控制絲杠的運動行程進而控制物料的擠出量。絲杠步進電機4的頂部以及四周設有防護罩6。

絲杠步進電機4的頂部立置有導向套7，絲杠5伸入導向套7且與導向套滑動配合，導向套7的側壁上設有豎直布置的導向槽71，絲杠5的頂部設有沿導向槽71上下滑動的導向柱51。在導向槽71的束縛下，可以更好的保持絲杠5的平穩運動。同時，通過導向柱51的位置判斷料筒內物料存量。

料筒1的外圍設有保溫套8，在料筒1與保溫套8之間設有作用于料筒的加熱膜9。加熱膜9與料筒1外壁有較好的貼合度，可以提高加熱效率。在料筒1與保溫套8之間設有采集料筒溫度的傳感器，加熱膜9由一個簡易的數字溫度控制器控制，其供電電路上設有受控于傳感器信號的開關。

保溫套8的頂部與料筒1外壁螺紋配合，料筒底部抵靠在保溫套底部的內壁。當需要更換料筒時，解開螺紋配合，取出料筒。

料筒1的底部螺紋配合有出料段10，出料口位于出料段的底端。出料口安裝有噴嘴(圖中未標示)，當噴嘴出現故障時，可以拆卸出料段。

本實用新型的工作過程如下：

1、準備階段

將提前裝好食材的料筒放入設有加熱膜的保溫套內。根據待加工食材的溫度要求，設定溫度。

2、開始打印

當絲杠步進電機4啟動，絲杠5沿導向槽向下移動，從而擠壓料筒1內處在推料活塞2下面位置的物料從噴嘴流出。通過絲杠步進電機可以精確控制物料的擠出量，大大提高3打印機的打印精度。打印過程中，可以啟動步進電機反方向驅動絲杠，對食材進行回抽，減少了對材料的浪費與打印過程中的掛流問題，保證產品成型的觀賞性。