本發明涉及3D打印技術領域，具體涉及一種新型3D打印頭。

背景技術：

FDM技術在3D打印行業中又稱為熔融沉積成形技術(Fused DepositionModeling)，其工作原理是以絲狀的熱熔性材料為原料，例如蠟、聚乳酸(PLA)以及ABS等材料。這些熱熔性材料通常被制作成絲狀，以絲狀供料，經過供絲機構供絲給高溫噴頭，材料在噴頭中被高溫融化形成熔融狀態，噴頭在計算機的控制下，將熔融的材料選擇性的涂覆在工作平臺上，形成一個截面，隨后打印頭升或下降一個層高。打印頭繼續按程序設定的零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將熔融狀態下的材料擠出，前一層的材料粘結并固化。這一過程反復進行，各截面層層疊加，每一層都在上一層堆積而成，上一層對下一層起到了定位和支撐的作用。隨著高度的增加，最終形成三維實體模型。分層的厚度可以每一層都相等，也可以不等，層與層之間的厚度越小，生成的零件精度越高，表面的質量越好。該技術中，關鍵的問題是打印頭，打印頭的加熱的對打印的速度和質量影響很大。

現有技術存在以下缺陷：現有的打印頭加熱棒都是圓柱棒，在加熱頭的固定塊側面上開圓孔放置，該類型的加熱容易造成熱量的損失和材料的加熱不均勻(如附圖5)；打印頭加熱處加熱不均勻；加熱棒有一部分直接暴露在外邊，浪費能耗；材料加熱慢，不能適應高速或超高速打印速度(材料的熔融速度跟不上打印速度)；材料溫度過高容易融化過多的材料，使得本應處于固態部分的材料軟化，造成擠出力不夠，甚至堵頭。

技術實現要素：

有鑒于此，為了解決現有技術中的上述問題，本發明提出一種新型3D打印頭。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種新型3D打印頭，包括噴頭、加熱環底座、連接件、喉管、散熱管、噴頭溫度傳感器、環形加熱棒、加熱環端蓋、散熱管溫度傳感器、打印材料、緊定螺釘；

噴頭設置在加熱環底座下方，用于傳導熱量給打印材料使融化的打印材料沿著噴頭中間的通道流出噴頭；

加熱環底座設置在噴頭上方，用于為環形加熱棒提供安裝位使熱量均勻傳輸至噴頭與連接件、為噴頭溫度傳感器提供安裝位；

連接件設置在加熱環底座上方，用于作為加熱環底座與散熱管的中間連接件以及為打印材料接觸噴頭提供中間通道；

喉管設置在連接件上方，用于固定打印材料與導熱；

散熱管通過連接件與加熱環底座連接，用于使散熱管內的打印材料能夠散熱以免在散熱管內融化；

噴頭溫度傳感器設置在加熱環底座內、噴頭上方，用于最大限度地測量出打印材料的融化溫度以便于準確控制加熱溫度；

環形加熱棒設置在加熱環底座的U形槽里，用于加熱加熱環底座使打印材料迅速融化；

加熱環端蓋設置在加熱環底座的U形槽之上，用于固定環形加熱棒并覆蓋加熱環底座的U形槽；

散熱管溫度傳感器設置在散熱管處喉管上方，用于監控散熱管4處的溫度以保證散熱管內的打印材料不被融化；

打印材料設置在喉管與連接件的內部，用于被融化后成型打印；

緊定螺釘設置在加熱環底座內的螺紋孔，用于使加熱環端蓋固定在加熱環底座。

進一步地，噴頭的上半部為圓柱形狀且設置有定位臺階；

所述噴頭的下半部為倒錐形體；

所述噴頭的中間開孔且在噴頭的下半部的開口逐漸收小。

進一步地，加熱環底座為圓柱形狀且中間開孔。

進一步地，連接件為圓柱形狀且中間開孔；

所述連接件中間設有定位臺階以區分連接件的上半部與下半部；

所述連接件的下半部插入加熱環底座的中間孔且與加熱環底座同軸；

所述連接件的上半部設置在加熱環底座之上。

進一步地，喉管為圓柱形狀且中間開通孔。

進一步地，散熱管呈圓柱形狀且中間開通孔并由多個圓環組成。

進一步地，噴頭溫度傳感器盡可能地靠近噴頭的熔融腔。

進一步地，打印材料與喉管、連接件同軸，打印材料的端面與噴頭接觸。

進一步地，緊定螺釘為兩枚對稱的緊定螺釘。

本發明通過改變加熱頭處的加熱塊和加熱棒的形狀、在圓形加熱塊中放置圓柱環形的加熱棒、用安裝板將圓形加熱棒隱藏在加熱塊的方式，使打印材料各部分的溫度得到合理控制，保證了在喉管部分打印材料不能被軟化，在加熱部分打印材料受熱均勻，在高速或超高的打印中可以將打印材料迅速融化以確保打印材料融化后的流動性，而且封閉的結構設計有效降低了能耗，解決了加熱不均勻不合理、熱量損失的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種新型3D打印頭的正視圖；

圖2是本發明一種新型3D打印頭的A-A向剖示圖；

圖3是本發明一種新型3D打印頭的B-B向剖示圖；

圖4是本發明一種新型3D打印頭的溫升仿真圖；

圖5是現有技術的3D打印頭的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面將結合附圖和具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1、圖2、圖3所示，本發明提供一種新型3D打印頭，包括噴頭11、加熱環底座9、連接件8、喉管6、散熱管4、噴頭溫度傳感器1、環形加熱棒2、加熱環端蓋3、散熱管溫度傳感器5、打印材料7、緊定螺釘10；

噴頭11設置在加熱環底座9下方，用于傳導熱量給打印材料7使融化的打印材料7沿著噴頭11中間的通道流出噴頭11；

加熱環底座9設置在噴頭11上方，用于為環形加熱棒2提供安裝位使熱量均勻傳輸至噴頭11與連接件8、為噴頭溫度傳感器1提供安裝位；

連接件8設置在加熱環底座9上方，用于作為加熱環底座9與散熱管4的中間連接件以及為打印材料7接觸噴頭11提供中間通道；

喉管6設置在連接件8上方，用于固定打印材料與導熱；

散熱管4通過連接件8與加熱環底座9連接，用于使散熱管4內的打印材料能夠散熱以免在散熱管4內融化；

噴頭溫度傳感器1設置在加熱環底座9內、噴頭11上方，用于最大限度地測量出打印材料的融化溫度以便于準確控制加熱溫度；

環形加熱棒2設置在加熱環底座9的U形槽里，用于加熱加熱環底座9使打印材料迅速融化；

加熱環端蓋3設置在加熱環底座9的U形槽之上，用于固定環形加熱棒2并覆蓋加熱環底座9的U形槽；

散熱管溫度傳感器5設置在散熱管4處喉管6上方，用于監控散熱管4處的溫度以保證散熱管內的打印材料不被融化；

打印材料7設置在喉管6與連接件8的內部，用于被融化后成型打印；

緊定螺釘10設置在加熱環底座9內的螺紋孔，用于使加熱環端蓋3固定在加熱環底座9；

噴頭11的上半部為圓柱形狀且設置有定位臺階；

所述噴頭11的下半部為倒錐形體；

所述噴頭11的中間開孔且在噴頭11的下半部的開口逐漸收小；

加熱環底座9為圓柱形狀且中間開孔；

連接件8為圓柱形狀且中間開孔；

所述連接件8中間設有定位臺階以區分連接件8的上半部與下半部；

所述連接件8的下半部插入加熱環底座9的中間孔且與加熱環底座9同軸；

所述連接件8的上半部設置在加熱環底座9之上；

喉管6為圓柱形狀且中間開通孔；

散熱管4呈圓柱形狀且中間開通孔并由多個圓環組成；

噴頭溫度傳感器1盡可能地靠近噴頭11的熔融腔；

打印材料7與喉管6、連接件8同軸，打印材料7的端面與噴頭11接觸；

緊定螺釘10為兩枚對稱的緊定螺釘10。

本發明通過改變加熱頭處的加熱塊和加熱棒的形狀、在圓形加熱塊中放置圓柱環形的加熱棒、用安裝板將圓形加熱棒隱藏在加熱塊的方式，使打印材料各部分的溫度得到合理控制，保證了在喉管部分打印材料不能被軟化，在加熱部分打印材料受熱均勻，在高速或超高的打印中可以將打印材料迅速融化以確保打印材料融化后的流動性，而且封閉的結構設計有效降低了能耗，解決了加熱不均勻不合理、熱量損失的問題。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。