本實用新型涉及用于3D打印機的零部件，具體涉及一種3D打印機出料冷卻裝置及用于3D打印機的打印頭。

背景技術：

應用熔融沉積造型(FDM)技術的3D打印機一般包括兩根平行布置的X軸傳動桿，兩根X軸傳動桿上安裝一個打印頭，該打印頭包括與X軸傳動桿滑動配合的基座，以及驅使基座沿著X軸傳動桿移動的步進電機。在兩根X軸傳動桿之間，所述基座上開設有通孔，該通孔處安裝有用于固定線性熱熔性材料的固定塊，固定塊的底部固定有處于基座下方的出料頭。

出料頭把熱熔性材料(ABS樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態，呈現半流體性質，在計算機控制下，沿CAD確定的二維幾何信息運動軌跡，加熱出料頭將半流動狀態的材料擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層。當一層完畢后，通過垂直升降系統降下新形成層，進行固化。這樣層層堆積粘結，自下而上形成該模型的三維實體。

應用熔融沉積造型(FDM)技術的3D打印機一般都存在成型精度較低的問題，影響成型精度的因素主要有兩個，一是傳動精度；二是熔融材料在成型過程中會因冷卻溫差而產生變形翹曲。

為解決這個問題，公開號為CN 203650997 U的中國專利文獻公開了一種用于3D打印機的出料冷卻裝置，該出料冷卻裝置包括脈沖寬度調制風扇，該脈沖 寬度調制風扇包括通過螺釘固定在固定塊上的外殼，外殼下方也設有處于基座下方的弧形排風嘴，該弧形排風嘴即正對出料頭。

除了將外殼通過螺栓固定在固定塊上，有的3D打印機還會將外殼直接嵌裝在基座的通孔內。

在出料過程中，弧形排風嘴對出料頭送風，從而降低熔融材料在成型過程中的冷卻溫差。然而在長期使用過程中，風扇內部會沉積灰塵，灰塵還會粘附在弧形排風嘴內壁上，這些灰塵一方面會影響風扇風力，降低風扇對出料頭的冷卻作用，另一方面部分灰塵還會隨氣流飄落在未凝固定型的熔融材料上，影響打印產品的質量。因此，需要經常對風扇和弧形排風嘴進行清理。

然而，無論是利用螺栓將外殼固定在固定塊上，還是將外殼直接嵌裝在通孔內，現有的出料冷卻裝置都存在以下不足：①對于采用螺栓固定方式的出料冷卻裝置，清理時需要旋松螺栓，將風扇取出，清理完成后再旋緊螺栓，清理及裝配過程較為繁瑣；②對于采用嵌裝固定方式的出料冷卻裝置，清理時需要將風扇從通孔中拔出，清理完成后再嵌入通孔；反復插拔會對外殼和通孔內壁產生磨損，使得兩者之間的裝配關系發生松動，進而導致弧形排風嘴難以對準出料頭，影響冷卻效率；③外殼均是與弧形排風嘴一體設置或者螺栓固定的，而弧形排風嘴出口較小，難以對排風嘴內部及外殼內部進行徹底有效清理，風扇內部結構如需檢修也較為不便。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種3D打印機出料冷卻裝置，該3D打印機出料冷卻裝置解決了現有3D打印機出料冷卻裝置難以清理和檢修的問題。

一種3D打印機出料冷卻裝置，包括風扇，所述風扇包括外殼，外殼底部設 有排風嘴，所述外殼通過水平轉軸鉸接在排風嘴的頂部，該外殼具有與排風嘴緊密配合的工作位、以及繞水平轉軸翻轉至排風嘴外側的檢修位。

本實用新型將外殼和排風嘴分體設置，外殼與排風嘴相互鉸接，并且排風嘴的位置是固定的，而外殼可以相對于排風嘴發生翻轉，從而保證工作狀態下排風嘴始終與3D打印機的出料頭對準，避免排風嘴因發生位置移動而難以對準出料頭，保證排風嘴的出料冷卻效果。

在工作狀態下，外殼處于其工作位上、與排風嘴緊密配合，風扇仍舊從排風嘴處出風；當需要對風扇進行灰塵清理或檢修時，將外殼翻轉至檢修位，排風嘴的大開口、外殼都顯露在外部，不僅能對兩個部位作較為徹底的清理，而且便于對外殼內部零件進行檢修。

作為優選，外殼與排風嘴的緊密配合方式為：所述排風嘴的頂部帶有與外殼三個側面緊密貼合的圍合框，外殼的底部開設有出風口、且嵌裝在該圍合框內，外殼與排風嘴的鉸接位點處于該圍合框的側邊開口側。圍合框有助于保證在工作狀態下外殼與排風嘴之間不會出現漏風現象，保證風扇的出料冷卻效果。

作為優選，所述排風嘴帶有處于圍合框側邊開口側的對位座，所述水平轉軸固定在該對位座上；

所述外殼帶有套設在該水平轉軸上的鉸接塊，所述水平轉軸上帶有用于驅使該鉸接塊與對位座相抵靠的限位件。

對位座的設置有利于保證外殼能準確嵌裝到圍合框內，限位件和對位座共同合作將鉸接塊及外殼限制在相應位置上。

作為優選，所述對位座上開設有第一內螺紋孔，所述水平轉軸上帶有與該第一內螺紋孔相配合的第一外螺紋。螺紋配合使得排風嘴能與水平轉軸保持相對固定。除了設置第一內螺紋孔，也可以設置普通安裝孔，但該安裝孔應當與 水平轉軸間隙配合，兩者之間以不發生相對轉動為宜。

作為進一步優選，所述水平轉軸具有與鉸接塊滑動配合的光滑表面。由于鉸接塊需要繞水平轉軸發生翻轉，而外螺紋不利于保證翻轉順利進行，因此水平轉軸表面并不是全部設置了外螺紋的，而是具有一段光滑表面，以保證外殼能順暢地繞水平轉軸翻轉。

限位件的可選形式多樣，作為一種實施方式，所述限位件為設置在水平轉軸端部的防脫帽。該防脫帽的端面上可以同時設有十字形凹槽或其他形狀的凹槽，以便于將水平轉軸旋入對位座的內螺紋孔中。

作為領一種實施方式，所述限位件為鎖緊螺母。

本實用新型中，所述風扇包括設置在外殼內的葉輪，該葉輪為渦流葉輪。

本實用新型還提供了一種用于3D打印機的打印頭，該打印頭包括滑動基座，滑動基座上開設有通孔，該通孔處安裝有固定塊，固定塊的底部固定有處于滑動基座下方的出料頭；該通孔處還安裝有出料冷卻單元，該出料冷卻單元即為本實用新型所述的3D打印機出料冷卻裝置，所述3D打印機出料冷卻裝置的排風嘴帶有正對所述出料頭的排風口。

本實用新型中，3D打印機出料冷卻裝置在打印頭上的安裝方式為：所述排風嘴通過水平轉軸固定在該固定塊上，所述固定塊上設有第二內螺紋孔，該水平轉軸帶有與該第二內螺紋孔相配合的第二外螺紋。

除了設置第二內螺紋孔，也可以設置普通安裝孔，但該安裝孔應當與水平轉軸間隙配合，兩者之間以不發生相對轉動為宜。

除了利用水平轉軸將排風嘴固定在固定塊外，還可以將排風嘴直接嵌裝在該通孔內，排風嘴的側壁與通孔內壁緊密配合，處于排風嘴頂部的圍合框抵靠在滑動基座頂面上。采用這種安裝方式時，不必額外在固定塊上開第二內螺紋 孔，使得本實用新型的3D打印機出料冷卻裝置的適用范圍更廣。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型將外殼和排風嘴分體設置，外殼與排風嘴相互鉸接，并且排風嘴的位置是固定的，而外殼可以相對于排風嘴發生翻轉，從而保證工作狀態下排風嘴始終與3D打印機的出料頭對準，避免排風嘴因發生位置移動而難以對準出料頭，保證排風嘴的出料冷卻效果；

(2)本實用新型的3D打印機出料冷卻裝置在工作狀態下時，外殼處于其工作位上、與排風嘴緊密配合，風扇仍舊從排風嘴處出風；當需要對風扇進行灰塵清理或檢修時，將外殼翻轉至檢修位，排風嘴的大開口、外殼都顯露在外部，不僅能對兩個部位作較為徹底的清理，而且便于對外殼內部零件進行檢修。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于3D打印機的打印頭的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種用于3D打印機的打印頭的一個使用狀態圖；

圖3為圖2中風扇外殼處的結構示意圖；

圖4為圖2中排風嘴的結構示意圖；

圖5為圖2中水平轉軸處的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本實施例一種用于3D打印機的打印頭，包括滑動基座1，滑動基座1上開設有通孔，該通孔處安裝有固定塊2，固定塊2的底部固定有處于 滑動基座1下方的出料頭；該通孔處還安裝有出料冷卻裝置3。

如圖3和圖4所示、結合圖1和圖2可見，該出料冷卻裝置3包括風扇4以及安裝在風扇4底部的排風嘴5。其中，該風扇4包括外殼6、設置在外殼6內的渦流葉輪7以及驅使渦流葉輪7轉動的電機，外殼6的底部開設有出風口8；該排風嘴5嵌裝在滑動基座1的通孔內，其側壁與通孔內壁緊密配合，排風嘴5的頂部帶有與外殼6三個側面緊密貼合的圍合框9，圍合框9底部帶有與滑動基座1頂面相抵靠的限位臺階10，外殼6底部即嵌裝在該圍合框9內，排風嘴5還帶有正對出料頭的排風口11。

如圖3和圖4所示、結合圖2可見，排風嘴5帶有處于圍合框9側邊開口側的對位座12，外殼6的其中一個頂角處帶有鉸接塊13，對位座12、鉸接塊13以及固定塊2之間穿設有水平轉軸14。

如圖5所示、結合圖3和圖4可見，對位座12上開設有第一內螺紋孔15，水平轉軸14上帶有與該第一內螺紋孔15相配合的第一外螺紋16；固定塊2上開設有第二內螺紋孔17，水平轉軸14帶有與該第二內螺紋孔17相配合的第二外螺紋18；并且，水平轉軸14還具有與鉸接塊13滑動配合的光滑表面，且水平轉軸14的端部帶有用于驅使該鉸接塊13與對位座12相抵靠的限位件。

如圖2所示，本實施例中，該限位件即為帶有六邊形凹槽19(凹槽19的形狀可以任意設置)的防脫帽20(螺釘頭)，防脫帽20在擠壓鉸接塊13的同時還便于將水平轉軸14旋入第一內螺紋孔15和第二內螺紋孔17中。

安裝時，先將排風嘴5嵌裝在滑動基座1的通孔內，使排風嘴5的排風口11對準出料頭，同時使第一內螺紋孔15與第二內螺紋孔17處于同一水平線上；將鉸接塊13套設在水平轉軸14上，再將套設有鉸接塊13的水平轉軸14依次擰入第一內螺紋孔15和第二內螺紋孔17中，使防脫帽20、鉸接塊13以及對位 座12相互抵靠，鉸接塊13能繞水平轉軸14翻轉、且可正確嵌入圍合框9內即可。

使用時，外殼6處于其工作位上、嵌裝在圍合框9內且與排風嘴5緊密配合，風扇4從排風嘴5處出風，對從出料頭流出的熔融材料進行冷卻降溫；當需要對風扇4或排風嘴5進行灰塵清理或檢修時，將外殼6繞水平轉軸14翻轉至排風嘴5外側(即處于檢修位)即可。