，长方体结构的加热块20具有下表面和上表面，在上表面上具有第一开口，在下表面具有第二开口。在加热块20内部设有加热元件，可选地，加热元件为加热电阻，另外，加热块20内部还设有电热偶，电热偶是一个温度监测装置。在3D打印机启动加热程序后，加热电阻正常工作，加热块20的温度逐步升高并达到预设的温度值，电热偶能够检测到加热块20内部的环境温度，当检测到的温度达到预设温度后，电热偶把信号传输到3D打印机的控制系统，进而改变加热电阻的工作状态。
[0032]打印头10具有一个连通管，连通管穿过第一开口和第二开口。可选地，连通管包括喷头30和连接管50固定连接形成，喷头30包括喷嘴31和柱形管40固定连接。可选地，固定连接的方式为螺纹连接、焊接或者一体成型。可选地，喷嘴31为锥形。柱形管40穿过加热块20下表面的第二开口和上表面的第一开口，柱形管40的长度大于第一开口与第二开口之间的距离，因而柱形管40的上端部41在加热块20的外部。
[0033]在柱形管40的上端部41，与连接管50固定连接。连接管50内部设置有隔热内管60，隔热内管60的下端部可以延伸到柱形管40的内壁上。隔热内管60的下端部与加热块20上表面的第一开口之间具有间隔70。可选地，间隔70的长度在2毫米至4毫米之间，隔热内管60为铁氟龙管,连接管50为圆柱形,隔热内管60为圆柱形，隔热内管60采取过盈配合的方式固定在连接管50和柱形管40的内壁上。
[0034]丝料缠绕在3D打印机的丝料盘上，丝料盘与连接管50之间具有一个进给组件，进给组件可以是一个主动轮和一个从动轮，丝料放置在主动轮和从动轮之间。3D打印机的控制系统把信号传输到电机，主动轮在电机转轴的带动下将丝料传输到连接管50内，丝料随后进入到加热块20内部，在加热电阻的作用下丝料逐渐熔融，由喷嘴31喷涂在打印机的平台上。丝料由固态变为熔融态时，需要经历一个中间过程，中间过程的丝料可以被称为弹性态，丝料由固态变为弹性态时，体积会发生膨胀。可选地，丝料选用聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等材料。
[0035]在进给组件的作用下，丝料不断运动，丝料首先进入连接管50并最终成为熔融丝料而被喷嘴31喷涂到3D打印机的工作台上。如图6所示，这种过程可以大致分为三个阶段，第一阶段71位于隔热内管60中下部以上的区域，在这个区域内丝料距离加热块20较远，受到的热量较小，丝料处于固态；第二阶段72位于隔热内管60的中下部至第一开口之间的区域，这个区域内丝料靠近加热块20，丝料的状态开始发生变化，但是这一区域内的热量不足以使丝料完全转化为熔融态，这种过度状态就是丝料的弹性态；第三阶段73位于加热块20至喷嘴31的区域，这个区域内加热块20的提供的热量充足，丝料在这个区域内为熔融态。在第二阶段72的区域内，丝料处于弹性态，当丝料由固态逐渐变化为弹性态时，体积会发生膨胀，而丝料的膨胀效应的加速度与温度是密切相关的。隔热内管60的导热系数显著低于柱形管40的导热系数，因此，在第二阶段72内当丝料由隔热内管60的下端部运行至柱形管40的上端部时，由于导热系数的差异，丝料受到的热量会急剧升高，导致丝料发生迅速地膨胀，也就是说，迅速膨胀的丝料会将隔热内管60的下端部密封，由此，在隔热内管60的下端部至喷嘴31之间形成密闭空间，密闭空间内形成局部真空状态。在打印过程中，打印头10在发生位置移动时，控制系统会停止进给组件的工作，随后，密闭空间内形成负压区域，加热块20内熔融的丝料受到竖直方向向上的力，这个力能够克服丝料自身重量，在打印头10移动过程中，丝料不会从喷嘴31喷出，避免了拉丝现象的发生。
[0036]本实施例的连接管50、柱形管40和喷嘴31为一体成型结构时，只要隔热内管60在加热块20的外部，同样能够形成密闭空间。可选地，柱形管40和喷嘴31由金属铜材料制成，丝料在柱形管40和喷嘴31内运行顺畅，不会发生堵塞现象。
[0037]最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如在加热块的一个壁上增加一个螺钉，在柱形管上设有与螺钉配合的螺纹，从而使加热块与柱形管固定的设计等也在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种3D打印机的打印头，包括， 连通管； 加热块，所述加热块用于将丝料熔融，所述加热块具有第一开口和第二开口，所述连通管穿过所述第一开口和所述第二开口； 隔热内管，所述隔热内管设置在所述连通管的内部； 其特征在于: 所述隔热内管在所述加热块的外部，所述隔热内管的端部与所述第一开口之间有间隔。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述间隔的长度在2毫米至4毫米之间。
3.根据权利要求1所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述连通管由一个连接管与一个喷头固定连接形成，所述喷头具有锥形喷嘴和柱形管，所述柱形管依次穿过所述第二开口和所述第一开口后与所述连接管固定连接。
4.根据权利要求3所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述喷嘴和所述柱形管由金属铜材料制成。
5.根据权利要求1至4任一项所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述隔热内管为铁氟龙管。
6.根据权利要求1至4任一项所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述加热块内的加热元件为加热电阻。
7.根据权利要求6所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述加热块内部设有电热偶。
8.根据权利要求1至4任一项所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述加热块为长方体结构，所述加热块具有下表面和上表面，所述第一开口设置在所述上表面，所述第二开口设置在所述下表面。
9.根据权利要求3或4所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述连接管为圆柱形，所述隔热内管为圆柱形，所述隔热内管与所述连接管的内壁过盈配合。
10.根据权利要求3或4所述的3D打印机的打印头，其特征在于: 所述固定连接方式为螺纹连接、焊接。
【专利摘要】本实用新型提供3D打印机的打印头，包括连通管，加热块，加热块用于将丝料熔融，加热块具有第一开口和第二开口，连通管穿过第一开口和第二开口；隔热内管，隔热内管设置在连通管的内部；隔热内管在加热块的外部，隔热内管的端部与第一开口之间有间隔。采取上述方案，3D打印机的喷头在位置移动过程中，喷头停止供丝，避免拉丝现象的产生。
【IPC分类】B29C67-00
【公开号】CN204278544
【申请号】CN201420740919
【发明人】杨燕楠, 李世强
【申请人】珠海天威飞马打印耗材有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月28日