本發(fā)明涉及一種3d打印機(jī)噴頭領(lǐng)域，具體涉及一種用于3d打印機(jī)的打印頭裝置。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)又稱(chēng)快速成型技術(shù)，根據(jù)其成型方法的不同，可分為立體光刻(sla)、疊層實(shí)體制造(lom)、熔融沉積制造(fdm)等。fdm快速成型系統(tǒng)與sla，lom等系統(tǒng)的最大區(qū)別在于fdm沒(méi)有采用激光系統(tǒng)，因此可以把成本降到最低，也是目前應(yīng)用較廣的一種3d打印技術(shù)，廣泛應(yīng)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)、航空航天、文化藝術(shù)、雕刻等領(lǐng)域。

熔融沉積制造(fdm)工藝一般采用低熔點(diǎn)絲狀材料，如pla或abs塑料絲，它們不用高能量密度的激光為熱源，只需在打印頭(即噴頭)內(nèi)以電加熱的方式即可將絲材加熱到熔融狀態(tài)。其中打印頭是最復(fù)雜的部分，材料在打印頭中被加熱熔化，打印頭底部有一噴嘴供熔融的材料以一定的壓力擠出。

3d打印機(jī)的打印頭作為3d打印機(jī)的核心部件之一，在很大程度上決定了打印件的質(zhì)量和打印能力。絲材在打印頭內(nèi)的熔融程度會(huì)影響噴嘴中流出絲材的流暢程度，從而影響3d打印的質(zhì)量。目前，可熔性熱塑性材料的多色打印一般采用以下兩種形式：一、多噴頭3d多色打印，即在一臺(tái)3d打印機(jī)上安裝兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的打印噴頭分別打印，這種打印不僅結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且分別打印使得物料是噴出噴頭之后才進(jìn)行的融合，并沒(méi)有達(dá)到真正意義上的彩色，稱(chēng)之為偽彩色；二、單噴頭3d多色打印，這種打印結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但是現(xiàn)有技術(shù)中的打印頭，對(duì)于加熱絲材的加熱棒，以及感測(cè)溫度的傳感裝置的放置位置和固定位置過(guò)于分散，導(dǎo)致絲材受熱不能均勻，且不能實(shí)時(shí)、精確感測(cè)出絲材的溫度；而且，現(xiàn)有的多色打印噴頭的絲材加熱孔多采用直孔的形式，長(zhǎng)度比較短，不能使絲材在噴頭內(nèi)完全融化，容易造成噴頭堵塞，影響打印精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種3d打印機(jī)用多色打印頭及其方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于3d打印機(jī)的打印頭采用的主要技術(shù)方案為：包括：第一螺紋孔(1)、第一放置孔(2)、第二螺紋孔(3)、第三螺紋孔(4)、第二放置孔(5)、螺旋孔(6)、噴嘴(7)；其特征在于：所述第一螺紋孔(1)用于安裝固定加熱棒的螺釘，所述第一放置孔(2)用于放置溫度傳感器，所述第二螺紋孔(3)用于安裝固定所述溫度傳感器的螺釘，所述第三螺紋孔(4)的一端連接喉管，另一端直接連接螺旋孔(6)的一端，螺旋孔(6)的另一端連接噴嘴(7)，所述第二放置孔(5)用于放置加熱棒，所述螺旋孔(6)用于絲材的加熱，所述絲材在螺旋孔(6)中加熱熔融后經(jīng)所述噴嘴(7)流出，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的打印。

較佳地，所述螺旋孔(6)的直徑d與所述絲材的直徑d之間的大小關(guān)系為d＝d+0.25mm。

較佳地，所述打印頭為上部寬，下部窄的形狀。

較佳地，所述打印頭為圓錐形。

較佳地，所述打印頭能夠打印三種不同顏色。

較佳地，所述打印頭能夠?qū)⑺鋈N不同顏色混合在一起實(shí)現(xiàn)混色打印。

較佳地，混色打印時(shí)，調(diào)節(jié)所述三種不同顏色材料的打印速度即可打印出不同顏色的模型。

本發(fā)明中記載的打印頭，工作流程如下：

1)、在計(jì)算機(jī)里分析所要打印的對(duì)象每部分的顏色，通過(guò)逐層分析，得出每層每部分的顏色；

2)、輸入程序，分別控制喉管和絲材送料器填充絲材；

3)、色彩比例配置控制器按照所打印的三維實(shí)體的色彩要求，控制所述絲材送料器按色彩配比精確輸送絲材，經(jīng)過(guò)所述螺旋孔(6)加熱，形成熔融狀態(tài)的混合絲材，并從所述噴嘴(7)中噴出，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的打印。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少存在以下技術(shù)效果：

第一、均勻加熱，熔絲均勻、流量穩(wěn)定，提高了打印精度；

第二、加熱效率高，熱損失??；

第三、加熱溫度易于控制；

第四、不會(huì)出現(xiàn)打印過(guò)程中噴頭的堵塞。

附圖說(shuō)明

圖1為打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖2為打印頭中螺旋孔簡(jiǎn)圖。

附圖標(biāo)記：附圖中的標(biāo)記說(shuō)明，1-第一螺紋，2-第一放置孔，3-第二螺紋，4-第三螺紋，5-第二放置孔，6-螺旋孔，7-噴嘴。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見(jiàn)附圖1、2，按照本發(fā)明的用于3d打印機(jī)的打印頭，包括，第一螺紋孔(1)、第一放置孔(2)、第二螺紋孔(3)、第三螺紋孔(4)、第二放置孔(5)、螺旋孔(6)、噴嘴(7)。優(yōu)選地，所述打印頭為上部寬，下部窄的形狀；更優(yōu)選地，所述打印頭為圓錐形。

其中，第一螺紋孔(1)用于安裝固定加熱棒的螺釘，第一放置孔(2)用于放置溫度傳感器，第二螺紋孔(3)用于安裝固定溫度傳感器的螺釘，在打印頭中采用放置孔放置傳感器，且使用螺釘對(duì)傳感器進(jìn)行固定，使得傳感器在打印過(guò)程中不易擺動(dòng)，易于控制加熱溫度，提高了測(cè)溫精度；第三螺紋孔(4)的一端連接喉管，另一端直接連接螺旋孔(6)的一端，螺旋孔(6)的另一端連接噴嘴(7)，第二放置孔(5)用于放置加熱棒，絲材從喉管進(jìn)入，在螺旋孔(6)中加熱熔融后經(jīng)噴嘴(7)流出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的打印。其中，螺旋孔(6)設(shè)置成螺旋狀，能夠克服現(xiàn)有的多色打印噴頭的絲材加熱孔多采用直孔、長(zhǎng)度比較短，不能使絲材在噴頭內(nèi)完全融化，影響打印精度的缺陷；并且，本申請(qǐng)中將加熱棒放置于與螺旋孔(6)相鄰的第二放置孔(5)中，對(duì)螺旋孔(6)的局部進(jìn)行集中加熱，如此設(shè)計(jì)使得所述打印頭加熱效率高，熱損失小，不容易造成噴頭堵塞，克服了現(xiàn)有技術(shù)中將加熱棒設(shè)置在加熱孔的四周對(duì)加熱孔進(jìn)行加熱的技術(shù)缺陷。

螺旋孔(6)可以設(shè)計(jì)為類(lèi)似螺旋狀的任意形狀。優(yōu)選地，螺旋孔(6)的直徑d與絲材直徑d大小之間的關(guān)系為：d＝d+0.25mm，例如，如果絲材直徑為1.75mm，可以將螺旋孔(6)的直徑設(shè)置為2.0mm。

優(yōu)選地，螺旋孔(6)螺旋線(xiàn)方程為：方程中t為常數(shù)，可按照打印頭尺寸大小進(jìn)行合理設(shè)置。

所述打印頭用于3d打印機(jī)，也可以用于多色打印中的多色打印頭，可以打印三種顏色，也可以將三種顏色混合在一起實(shí)現(xiàn)混色打印；混色打印時(shí)，使用紅、綠、藍(lán)三原色的材料，調(diào)節(jié)三種不同顏色材料的打印速度即可打印出不同顏色的模型。

上述打印頭用于多色打印時(shí)的工作流程如下：

在計(jì)算機(jī)里分析所要打印的對(duì)象每部分的顏色，通過(guò)逐層分析，得出每層每部分的顏色；輸入程序，分別控制喉管和絲材送料器(圖中未示出)填充絲材；色彩比例配置控制器(圖中未示出)按照所打印的三維實(shí)體的色彩要求，控制絲材送料器(圖中未示出)按色彩配比精確輸送絲材，經(jīng)過(guò)所述螺旋孔(6)加熱，形成熔融狀態(tài)的混合絲材，并從所述噴嘴(7)中噴出，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的打印。

盡管己描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。