一种可自清洁的3D打印机耗材喷头的制作方法

本发明涉及打印机领域，具体涉及一种3d打印机的防止喷头堵塞的耗材喷头结构。

背景技术：

3d打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

有些3d打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。

还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术，以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。

有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒，当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。

但是，上述所使用的的耗材均为糊状或者固态粉末状，极易堵住喷头的喷嘴，影响打印的效果。

技术实现要素：

基于解决上述问题，本发明提供了一种可自清洁的3d打印机耗材喷头，包括：

导管，包括用于导入所使用的耗材的第一管路、用于加热所述耗材的第二管路以及用于导入清洁液体或气体的第三管路；

喷嘴，具有圆台状的腔体和一喷口，所述喷嘴位于所述导管的下端，其具有第一隔板，所述喷嘴具有两层管壁，两层管壁之间构成用于导入清洁液体或气体的第四管路，所述第四管路与所述第三管路相连通；

输料管，在所述第一隔板以下，与所述第一管路通过第一隔板上的过孔相连通，并且所述输料管的耗材输出口在所述喷口以上，输料管的下端面具有第二隔板，所述第二隔板将所述腔体隔离成两个分隔的腔体；第二隔板的中心位置具有耗材输出口，且围绕所述耗材输出口的在第二隔板的边缘的环形区域内具有多个通孔，所述多个通孔连通所述第四管路。

根据本发明的实施例，所述清洁液体能够至少部分溶解所述耗材，且所述清洁气体可以是氮气、氩气或空气。

根据本发明的实施例，在第二隔板的环形区域的底面上具有橡胶密封垫，且能够完全密封所述多个通孔，橡胶密封垫固定于所述第二隔板上。。

根据本发明的实施例，耗材输出口的口径与所述喷口的口径一样大，且中心对准。

根据本发明的实施例，所述多个孔的直径小于或等于1mm。

根据本发明的实施例，所述第二管路中围绕第一管路具有加热用的电加热丝。

本发明还提供了一种清洁3d打印机耗材喷头的方法，其利用上述的3d打印机耗材喷头，包括以下步骤：当正常打印使用耗材时，第四管路与第三管路通过真空装置保持低压或真空；当检测到所述喷口被堵塞时，停止输料管的耗材输送，开启清洁液体阀门，使得清洁液体从第三管路输出至第四管路底部，并利用持续的压力将所述橡胶密封垫在所述多个通孔处冲开，以使得所述清洁液体流至所述喷头的下部腔体内，用以溶解所述耗材，然后关闭清洁液体阀门，打开清洁气体阀门，用以将清洁气体从所述第三管路至所述第四管路输出，利用压力喷出至所述喷头的下部腔体内，用以清洁所述耗材以及所述清洁液体。

本发明的优点如下：

（1）无需人工清洁，作业可以连续；

（2）机器控制清洁稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的可自清洁的3d打印机耗材喷头的剖视图；

图2为本发明的第二隔板的俯视图。

具体实施方式

参见图1和2，本发明的可自清洁的3d打印机耗材喷头，包括：

导管1，包括用于导入所使用的耗材的第一管路3、用于加热所述耗材的第二管路4以及用于导入清洁液体或气体的第三管路5；

喷嘴2，具有圆台状的腔体和一喷口14，所述喷嘴2位于所述导管1的下端，其具有第一隔板7。喷嘴2具有两层管壁，两层管壁之间构成用于导入清洁液体或气体的第四管路12，所述第四管路12与所述第三管路5相连通。

输料管8，在所述隔板7以下，与所述第一管路3通过第一隔板上的过孔6相连通，并且所述输料管8的耗材输出口9在所述喷口14以上，输料管8的下端面具有第二隔板10，所述第二隔板10将所述腔体隔离成两个分隔的腔体；第二隔板10的中心位置具有耗材输出口9，且围绕所述耗材输出口9的在第二隔板10的边缘的环形区域11内具有多个通孔15，所述多个通孔15连通所述第四管路12,；所述清洁液体能够至少部分溶解所述耗材，且所述清洁气体可以是氮气、氩气或空气。

在第二隔板10的环形区域11的底面上具有橡胶密封垫，且能够完全密封所述多个通孔15。当正常打印使用耗材时，第四管路12与第三管路5通过真空装置保持低压或真空；当检测到所述喷口14被堵塞时，停止输料管8的耗材输送，开启清洁液体阀门，使得清洁液体从第三管路5输出至第四管路12底部，并利用持续的压力将所述橡胶密封垫在所述多个通孔15处冲开，以使得所述清洁液体流至所述喷头2的下部腔体13内，用以溶解所述耗材，然后关闭清洁液体阀门，打开清洁气体阀门，用以将清洁气体从所述第三管路5至所述第四管路12输出，利用压力喷出至所述喷头2的下部腔体13内，用以清洁所述耗材以及所述清洁液体。

此外，耗材输出口9的口径与所述喷口14的口径一样大，且中心对准，所述多个通孔的直径小于或等于1mm。所述橡胶密封垫贴附于第二隔板10的所述多个通孔15上，并且橡胶密封垫固定于所述第二隔板10上。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种可自清洁的3D打印机耗材喷头，包括：导管，包括用于导入所使用的耗材的第一管路、用于加热所述耗材的第二管路以及用于导入清洁液体或气体的第三管路；喷嘴，具有圆台状的腔体和一喷口，所述喷嘴位于所述导管的下端，其具有第一隔板，所述喷嘴具有两层管壁，两层管壁之间构成用于导入清洁液体或气体的第四管路，所述第四管路与所述第三管路相连通；输料管，在所述第一隔板以下，与所述第一管路通过第一隔板上的过孔相连通，并且所述输料管的耗材输出口在所述喷口以上，输料管的下端面具有第二隔板，所述第二隔板将所述腔体隔离成两个分隔的腔体；第二隔板的中心位置具有耗材输出口，且围绕所述耗材输出口的在第二隔板的边缘的环形区域内具有多个通孔，所述多个通孔连通所述第四管路。

技术研发人员：赵国忠
受保护的技术使用者：南通壹选工业设计有限公司
技术研发日：2017.07.26
技术公布日：2017.10.03