一种用于金属耐磨构件的3D打印设备的制作方法

一种用于金属耐磨构件的3d打印设备
技术领域
1.本发明涉及打印设备技术领域，具体为一种用于金属耐磨构件的3d打印设备。


背景技术：

2.3d打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，其打印成型的关键部件之一为打印热喷头，其工作原理如下：固体打印材料进入热喷头之后向下走，在到达喷嘴时通过加热棒加热熔化，熔融状态的材料从喷射腔射出进行打印，同时风冷机构对其上方的散热块进行风冷，实现对热喷头上部进行冷却。
3.但现有的3d打印设备在使用塑料材料打印过程中还存在以下问题：首先，在加热棒对喷嘴主体内部的打印材料进行加热熔化时，其产生的热量会不可避免的通过喉管向上传递，而3d打印机在打印时是需要持续加热的，导致散热片和喉管的散热达不到散热要求，此时会导致打印材料在喉管以上部分出现提前软化的现象，而软化的打印材料会在喉管内部弯曲，增大与喉管的接触面积，增大摩擦力，导致材料在喉管堆积，进而堵塞喉管，影响打印机的工作；其次，塑料材料在打印过程中，材料材熔化会容易产生有毒、有害气体，污染打印机周围的环境，对打印机操作者的身体健康带来了影响。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于金属耐磨构件的3d打印设备，具备避免打印头过热、防止有害气体泄漏的优点，解决了背景技术提出的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于金属耐磨构件的3d打印设备，包括连接件，所述连接件的底部固定连接有紧固件，所述紧固件的底部固定连接有喷头，所述喷头的外侧设置有与紧固件固定连接的加热装置，所述连接件的内部开设有空腔，所述空腔的中部活动套接有活动板，所述活动板上端中部的外侧固定连接有四组等圆周排列的空心橡胶环，所述空心橡胶环的上端与空腔上壁固定连接，所述活动板底端中部的外侧固定连接有四组套筒，所述套筒的中部活动套接有另一端与紧固件固定连接的空心杆，所述空心杆的上端固定连接有另一端与活动板固定连接的复位弹簧，所述紧固件的上端开设有与空心杆相连通的上连接管，所述上连接管的底部连通有开设在紧固件内部的散热管，所述散热管的底部连通有开设在紧固件中部的下连接管。
6.优选的，所述喷头的内部设置有加热腔，且加热腔与空腔之间设置有间隙，所述空腔底部的外侧设置有与连接件固定连接的气体净化装置。
7.优选的，所述活动板上端中部的两侧均固定连接有活塞杆，所述活塞杆的上端活动套接有开设在连接件内部的液压腔，所述液压腔的内部填充有液压油，所述液压腔的另一端活动套接有连接杆，所述连接杆的另一端活动套接有导向轮。
8.优选的，所述散热管的上端和底端均开设有环形通道，且散热管中部设置有若干
组支管，所述下连接管的另一端与外界相连通。
9.优选的，所述空心橡胶环呈圆环状，所述活动板上开设有将空心橡胶环内部与套筒内部相连通的通孔。
10.本发明具备以下有益效果：1、通过空腔、气体净化装置的设置，塑料材料熔化后将使喷头内部与外界封闭，使得塑料材料熔化产生的有害气体将沿着加热腔内部的间隙溢出到空腔中，从连接件侧壁开设的通孔进入气体净化装置中，部分被净化排出，部分被吸收，从而避免打印产生的有害气体向外界环境泄漏，确保工作人员的身体健康。
11.2、通过活动板、空心环形管、散热管的设置，在空腔内部气压越来越大时，将使活动板上移将压缩空心橡胶环，使空心橡胶环内部的冷空气释放，沿着套筒、上连接管、散热管、最后从下连接管排出，从而使流动的冷空气在经过散热管时将从加热腔向上传递的热量由下连接管带出，阻止热量向上传递，避免打印原料会过早软化，导致堵塞，并且打印结束后，由于空腔内部将自行冷却，其内部气压逐渐降低，复位弹簧将带动活动板恢复原位，从而使加热腔内部残留的塑料液体会在活动板复位过程中，在气体压力下被排出，避免喷头内部残留塑料液体，冷却后造成喷头堵塞。
12.3、通过活动板、液压腔、导向轮的设置，若在长时间使用过程中，空腔内部积攒大量高温气体时，活动板将持续上移，直到活动板将运动到最上端，使得活塞杆上移到极限位置，从而推动两侧连接杆向中间靠拢，将固体打印材料夹住，停止进料，使得该打印头自动停止工作，待空腔内部热量自行散失完全，并且气压下降后，即可再次工作，能够避免产生的有害气体泄漏，同时防止打印头在过热环境下工作，避免该设备出现问题。
附图说明
13.图1为本发明结构外观示意图；图2为本发明结构内部整体示意图；图3为本发明结构散热管分布示意图。
14.图中：1、连接件；2、紧固件；3、喷头；4、加热装置；5、空腔；6、活动板；7、空心橡胶环；8、套筒；9、空心杆；10、复位弹簧；11、上连接管；12、散热管；13、下连接管；14、气体净化装置；15、活塞杆；16、液压腔；17、连接杆；18、导向轮。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1
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图3，一种用于金属耐磨构件的3d打印设备，包括连接件1，连接件1的底部固定连接有紧固件2，紧固件2的底部固定连接有喷头3，喷头3的外侧设置有与紧固件2固定连接的加热装置4，连接件1的内部开设有空腔5，空腔5的中部活动套接有活动板6，活动板6上端中部的外侧固定连接有四组等圆周排列的空心橡胶环7，空心橡胶环7的上端与空腔5上壁固定连接，活动板6底端中部的外侧固定连接有四组套筒8，套筒8的中部活动套
接有另一端与紧固件2固定连接的空心杆9，空心杆9的上端固定连接有另一端与活动板6固定连接的复位弹簧10，紧固件2的上端开设有与空心杆9相连通的上连接管11，上连接管11的底部连通有开设在紧固件2内部的散热管12，散热管12的底部连通有开设在紧固件2中部的下连接管13，活动板6上端中部的两侧均固定连接有活塞杆15，活塞杆15的上端活动套接有开设在连接件1内部的液压腔16，液压腔16的内部填充有液压油，液压腔16的另一端活动套接有连接杆17，连接杆17的另一端活动套接有导向轮18。
17.其中，喷头3的内部设置有加热腔，且加热腔与空腔5之间设置有间隙，空腔5底部的外侧设置有与连接件1固定连接的气体净化装置14，塑料材料熔化产生的有害气体将沿着加热腔内部的间隙溢出到空腔5中，从连接件1侧壁开设的通孔进入气体净化装置14中，部分被净化排出，部分被吸收，从而避免打印产生的有害气体向外界环境泄漏，确保工作人员的身体健康。
18.其中，散热管12的上端和底端均开设有环形通道，且散热管12中部设置有若干组支管，下连接管13的另一端与外界相连通，能够保证在空心橡胶环7压缩、压缩过程中，流动的气体能够经过所有的散热支管，避免出现散热不均，造成局部温度过高，保证散热效果。
19.其中，空心橡胶环7呈圆环状，活动板6上开设有将空心橡胶环7内部与套筒8内部相连通的通孔，能够在活动板6上移、下行过程中带动冷空气在空心橡胶环7和外界空气在散热管12内部快速流通，对打印头进行散热。
20.工作原理，随着打印过程中越来越多的塑料材料在喷头3内部被加热装置4逐渐加热，塑料材料熔化后将使喷头3内部与外界封闭，使得塑料材料熔化产生的有害气体将沿着加热腔内部的间隙溢出到空腔5中，从连接件1侧壁开设的通孔进入气体净化装置14中，部分被净化排出，部分被吸收，而随着打印的继续，其中释放的有害气体也逐渐增多，而且还是高温气体，使得空腔5内部气压越来越大，气压增大使活动板6能够克服复位弹簧10的弹力上移，活动板6上移将压缩空心橡胶环7，使空心橡胶环7内部的冷空气释放，沿着套筒8、上连接管11、散热管12、最后由下连接管13排出，从而使流动的冷空气在经过散热管12时将从加热腔向上传递的热量由下连接管13带出，阻止热量向上传递，避免打印原料会过早软化，导致堵塞，打印结束后，由于加热装置不再工作，空腔5内部将自行冷却，其内部气压逐渐降低，复位弹簧10将带动活动板6恢复原位，从而使外界的冷空气再次填充空心橡胶环7，以备下次使用，同时由于加热腔内部残留的塑料液体会在活动板6复位过程中，在气体压力下被排出，能够避免喷头3内部残留塑料液体，冷却后造成喷头3堵塞；若在长时间使用过程中，空腔5内部积攒大量高温气体时，活动板6将持续上移，当空腔5内部气压达到设定最大值时，表示空腔5内部累积的有害气体超过气体净化装置14的处理范围，或者温度达到该打印头可承受极限，此时，活动板6将运动到最上端，使得活塞杆15上移到极限位置，推动两侧连接杆17向中间靠拢，将固体打印材料夹住，停止进料，使得该打印头自动停止工作，待空腔5内部热量自行散失完全，并且气压下降后，即可再次工作，能够避免产生的有害气体泄漏，同时防止打印头在过热环境下工作，避免该设备出现问题。
21.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。