一种3D打印机喷头的制作方法

一种3d打印机喷头
技术领域
1.本实用新型属于3d打印领域，具体涉及一种3d打印机喷头。


背景技术：

2.fdm(熔融沉积)3d打印机通过高温加热打印喷头使打印耗材熔化并沉积至打印平台，熔化打印耗材接触打印平台时受冷迅速凝结，打印喷头沿着设定好的打印路径将打印耗材层层沉积到打印平台上，从而构造具有三维结构的模型。
3.长纤维复合材料由长纤维与聚合物树脂所形成的复合材料。经常使用的长纤维有合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等。纤维——聚合物复合材料是已知最强固和最坚韧的工程材料，各种纤维可赋予复合材料优异的机械性能，如高模量、高强度、高韧性等。纤维复合材料中，界面黏合状况在决定材料模量、强度和韧性方面有很重要的作用。如何使用3d打印机打印纤维复合材料是现在3d打印领域的研究方向。
4.现有可打印长纤维复合材料的3d打印机，如中国专利cn201710588870.9，通过高温熔化树脂，将树脂包裹在长纤维外，形成丝状的长纤维复合材料从而便于3d打印。但是这种3d打印机没有安装可用于切割长纤维复合材料的装置，因此3d打印的灵活度受到限制。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种3d打印机喷头，可以打印普通丝料的同时还可以打印长纤维复合材料，并且通过切割组件对长纤维进行切割，扩大3d打印机材料的范围，提高3d打印的灵活度。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种3d打印机喷头，其特征在于：包括用来输送热塑性丝料的第一喷头和用来输送长纤维复合材料的第二喷头，第二喷头上设置有用来切割长纤维的切割组件。通过设置两个喷头，既可以打印普通丝料，又可以打印长纤维复合材料，扩大3d打印机材料的范围，并且长纤维复合材料中的长纤维可以被切割组件切割，提高3d打印的灵活度。
8.进一步，切割组件设置在第二喷头的丝料输入部位或者第二喷头丝料输出的喷嘴部位或者第二喷头内部。切割组件的位置可以在第二喷头的上方、内部或下方，当切割组件位于第二喷头的上方或内部时，可单独剪断长纤维，当切割组件位于第二喷头下方时，剪断长纤维复合材料。
9.进一步，第二喷头包含有两个丝料通道，分别为一个热塑性丝料通道和一个长纤维通道。热塑性丝料通道用于输送热塑性丝料，长纤维通道用于输送长纤维，两者分开输送互不影响。
10.进一步，热塑性丝料通道和长纤维通道在底部相连通，通过一个喷嘴输出纤维或者热塑性丝料或者其混合丝料。第二喷头可以输出单个热塑性丝料或长纤维，当热塑性丝料和长纤维同时输入时，热塑性丝料在底部熔化附着在长纤维上，从喷嘴流出。
11.进一步，切割组件包括电机、转盘和切割剪刀，转盘固定于电机，转盘顶部设有凸
起螺栓，切割剪刀的刀柄设有开口槽，凸起螺栓位于开口槽内，长纤维经过切割剪刀的刀片之间进入长纤维通道。切割组件通过电机带动转盘转动，转盘的凸起螺栓在开口槽内旋转，从而带动切割剪刀刀片的开合，对长纤维进行切割。
12.进一步，切割剪刀的一端铰接于热塑性丝料通道处，切割剪刀的另一端连接转盘，切割剪刀的刀片位于铰接处附近。切割剪刀的位置设置节约安装空间。
13.进一步，电机固定有光电传感器，转盘固定有遮挡杆，遮挡杆与光电传感器相匹配。光电传感器感应到遮挡杆遮挡其发出的光，控制电机停止转动，从而控制切割剪刀的开合。
14.进一步，遮挡杆的一端固定于转盘，遮挡杆的另一端设有遮挡块，当切割剪刀的剪切时，遮挡块可完全挡住光电传感器之间的光。遮挡块的设置可以充分遮挡光电传感器。
15.进一步，切割组件设置在送丝机构的下方，切割组件切断丝料后，送丝机构下方的丝料被第二喷头挤出。送丝机构用于将丝料送至第二喷头，当切割组件切割丝料后，送丝机构还可以持续送丝，无需人工将丝料送进第二喷头。
16.由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型通过在3d打印机设置两个喷头，既可以打印普通丝料，又可以打印长纤维复合材料，扩大3d打印机材料的范围，并且长纤维复合材料中的长纤维可以被切割组件单独切割，也可以形成长纤维复合材料后进行切割，提高3d打印的灵活度。第二喷头可以输出单个热塑性丝料或长纤维，当热塑性丝料和长纤维同时输入时，热塑性丝料在底部熔化附着在长纤维上，从喷嘴流出。切割组件通过电机带动转盘转动，转盘的凸起螺栓在开口槽内旋转，从而带动切割剪刀刀片的开合，对长纤维进行切割。切割剪刀的位置设置节约安装空间。光电传感器感应到遮挡杆遮挡其发出的光，控制电机停止转动，从而控制切割剪刀的开合。遮挡块的设置可以充分遮挡光电传感器。
附图说明
18.图1为切割剪刀闭合时的3d打印机喷头。
19.图2为切割剪刀打开时的3d打印机喷头。
20.图3为一种3d打印机喷头的剖面图。
具体实施方式
21.如图1至图3所示的一种3d打印机喷头，包括一个输送热塑性丝料的第一喷头1和一个输送长纤维复合材料的第二喷头2，第二喷头2上设置有用来切割长纤维的切割组件。第二喷头2设有热塑性丝料通道3和长纤维通道4，长纤维通道4处设有切割组件。通过设置两个喷头，既可以打印普通丝料，又可以打印长纤维复合材料，扩大3d打印机材料的范围，并且长纤维复合材料中的长纤维可以被切割组件切割，提高3d打印的灵活度。热塑性丝料通道3用于输送热塑性丝料，长纤维通道4用于输送长纤维，两者分开输送互不影响。
22.切割组件设置在第二喷头2的丝料输入部位或者第二喷头2丝料输出的喷嘴14部位或者第二喷头2内部。切割组件的位置可以在第二喷头2的上方、内部或下方，当切割组件位于第二喷头2的上方或内部时，可单独剪断长纤维，当切割组件位于第二喷头2下方时，剪断长纤维复合材料。
23.热塑性丝料通道3和长纤维通道4在底部15相连通，通过一个喷嘴14输出纤维或者热塑性丝料或者其混合丝料。第二喷头2可以输出单个热塑性丝料或长纤维，当热塑性丝料和长纤维同时输入时，热塑性丝料在底部熔化附着在长纤维上，从喷嘴14流出。
24.切割组件包括电机5、转盘6和切割剪刀7，转盘6固定于电机5，转盘6顶部设有凸起螺栓8，切割剪刀7的刀柄设有开口槽9，凸起螺栓8位于开口槽9内，长纤维经过切割剪刀7的刀片10之间进入长纤维通道4。切割组件通过电机5带动转盘6转动，转盘6的凸起螺栓8在开口槽9内旋转，从而带动切割剪刀7刀片10的开合，对长纤维进行切割。切割剪刀7的一端铰接于热塑性丝料通道3处，切割剪刀7的另一端连接转盘6，切割剪刀7的刀片10位于铰接处附近。切割剪刀7的位置设置节约安装空间。
25.电机5固定有光电传感器11，转盘6固定有遮挡杆12，遮挡杆12与光电传感器11相匹配。光电传感器11感应到遮挡杆12遮挡其发出的光，控制电机5停止转动，从而控制切割剪刀7的开合。遮挡杆12的一端固定于转盘6，遮挡杆12的另一端设有遮挡块13，当切割剪刀7的剪切时，遮挡块13可完全挡住光电传感器11之间的光。遮挡块13的设置可以充分遮挡光电传感器11。
26.切割组件设置在送丝机构(图中未画出)的下方，切割组件切断丝料后，送丝机构下方的丝料被第二喷头2挤出。送丝机构用于将丝料送至第二喷头2，当切割组件切割丝料后，送丝机构还可以持续送丝，无需人工将丝料送进第二喷头2。
27.如图1所示，当要切割长纤维时，电机5转动，带动转盘6转动，转盘6的凸起螺栓8在开口槽9内旋转带动切割剪刀7闭合，刀片10割断长纤维。同时遮挡杆12转动，遮挡快遮住光电传感器11内的光，光电传感器11发出信号给3d打印机，3d打印机控制电机5转回原位，遮挡杆12远离光电传感器11，如图2所示。
28.以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。