三维打印喷头模组及三维打印机的制作方法

本技术涉及3d打印，具体地说，是涉及一种三维打印喷头模组及设置有该三维打印喷头模组的三维打印机。

背景技术：

1、3d打印机又称三维打印机，其是一种累积制造技术，即快速成型技术的一种机器。三维打印机以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

2、三维打印机在执行打印作业时，会将呈熔融状态的打印耗材挤出打印喷头，从而通过打印喷头将打印耗材逐层堆叠打印至打印平台上。然而，由于打印过程中无法实时对打印喷头内熔融状态的打印耗材的粘度及温度进行监测，使得打印耗材的粘度、温度容易出现过高或过低的问题，从而导致打印耗材难以被挤出打印喷头和/或无法堆叠制造形成三维物体。此外，现有市面传统的三维打印机打印过程中三维物体的颜色取决于打印耗材本身的颜色，若要使打印出的三维物体的颜色不同于打印耗材本身的颜色，则需要使用多捆不同颜色的打印耗材进行融合，但这会增加打印喷头的体积，并大幅度增加打印喷头的结构复杂性，同时还需要设置多个放卷机构，从而大幅度增加三维打印机的体积。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种可实时监测打印喷头内打印耗材的粘度及温度，防止打印耗材堵塞喷头本体和/或防止打印耗材被挤出后无法进行堆叠的三维打印喷头模组。

2、本实用新型的另一目的是提供一种上述设置有上述三维打印喷头模组的三维打印机。

3、为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种三维打印喷头模组，包括喷头本体，其中，还包括搅拌单元、加热单元和监测单元，搅拌单元包括搅拌架和驱动机构，搅拌架设置在喷头本体内，驱动机构可驱动搅拌架相对喷头本体转动，加热单元包括加热丝，加热丝可对喷头本体内的打印耗材进行加热，监测单元的检测部位于喷头本体内，监测单元用于监测打印耗材的粘度和温度。

4、由上可见，监测单元用于实时监测喷头本体内打印耗材的粘度和温度，并配合搅拌单元在当打印耗材内的粘度处于异常时，使搅拌单元的搅拌架对喷头本体内的打印耗材进行搅拌，还配合加热单元对喷头本体内的打印耗材进行加热或停止加热，进而使得打印耗材的粘度及温度处于较优的状态，防止打印耗材堵塞喷头本体和/或防止打印耗材被挤出后无法进行堆叠。

5、一个优选的方案是，三维打印喷头模组还包括注色单元，注色单元包括供料仓、供料管和供料泵，供料管连通供料仓和喷头本体，供料泵可控制供料仓向供料管供料。

6、由上可见，注色单元可向喷头本体内的打印耗材注入色剂，以改变当前打印耗材自身的颜色，使得打印过程中可实时获取所需的耗材颜色，并保证被改色后打印耗材具有优良的耐褪色性；同时还能够减小喷头模组的体积，且使得设有该三维打印喷头模组的三维打印机无需配置多个打印耗材供料装置，优化三维打印机结构，减小三维打印机的体积。

7、进一步的方案是，供料仓具有两个以上的腔室，两个以上的腔室相互隔绝；供料管的数量为两根以上，两根以上的供料管与两个以上的腔室一一对应，一根供料管连通相对应的一个腔室和喷头本体。

8、由上可见，上述设计使得注色单元能够对当前打印耗材进行更大rgb色值范围的改色处理，以更好的满足用户的需求。

9、另一个优选的方案是，加热丝设置在喷头本体内；或加热丝环绕设置在喷头本体外。

10、由上可见，加热丝可根据喷头本体的大小进行位置变更，以保证打印耗材能够具有适当的粘度和温度，并保证三维打印喷头模组的打印耗材挤出量。

11、进一步的方案是，监测单元包括粘度传感器和温度传感器，粘度传感器的检测端位于喷头本体内，温度传感器的检测端位于喷头本体内。

12、由上可见，监测单元通过粘度传感器实时监测喷头本体内打印耗材的粘度，并配合搅拌单元使打印耗材保持在合适的黏度；同时，监测单元通过温度传感器实时监测喷头本体内打印耗材的温度，并配合加热单元使打印耗材保持在合适的温度，从而防止打印耗材堵塞喷头本体和/或被挤出后无法进行堆叠。

13、为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供一种三维打印机，包括机架、打印工作台、驱动装置和控制器，驱动装置安装在机架上，控制器与驱动装置电连接，其中，三维打印机还包括上述的三维打印喷头模组，喷头本体位于打印工作台的上方侧，搅拌单元、加热单元和监测单元均与控制器电连接；驱动装置的执行末端与喷头本体连接，驱动装置可驱动喷头本体相对打印工作台移动，或驱动装置的执行末端与打印工作台连接，驱动装置可驱动打印工作台相对喷头本体移动。

14、由上可见，三维打印机通过设置上述三维打印喷头模组，使其在执行打印作业过程中，监测单元用于实时监测喷头本体内打印耗材的粘度和温度，并配合搅拌单元在当打印耗材内的粘度处于异常时，使搅拌单元的搅拌架对喷头本体内的打印耗材进行搅拌，还配合加热单元对喷头本体内的打印耗材进行加热或停止加热，进而使得打印耗材的粘度及温度处于较优的状态，防止打印耗材堵塞喷头本体和/或防止打印耗材被挤出后无法进行堆叠；同时，还可通过注色单元向喷头本体内的打印耗材注入色剂，以改变当前打印耗材自身的颜色，使得打印过程中可实时获取所需的耗材颜色，并保证被改色后打印耗材具有优良的耐褪色性；同时还能够减小喷头模组的体积，且使得设有该三维打印喷头模组的三维打印机无需配置多个打印耗材供料装置，优化三维打印机结构，减小三维打印机的体积。

15、一个优选的方案是，机架包括供料盘，三维打印机还包括称重传感器，称重传感器设置在供料盘内，称重传感器与控制器电连接。

16、由上可见，称重传感器用于对供料盘上打印耗材的余量进行监控，以在打印耗材余量不足时提醒用户更换打印耗材。

17、另一个优选的方案是，三维打印机还包括控制显示面板，控制显示面板安装在机架上，控制显示面板与控制器电连接。

18、由上可见，控制显示面板的设置便于用户通过其进行粘度阈值、温度阈值的预设，打印耗材被打印出的rgb色值的设置等，同时还便于用户直观观察三维打印机当前的工作状态、相关工作参数等。

19、进一步的方案是，三维打印机还包括报警器，报警器安装在机架上，报警器与控制器电连接。

20、由上可见，当打印耗材的当前粘度超过设置的粘度极限值和/或当前的温度超过预设的温度极限值，和/或打印耗材余量不足时，三维打印机可通过报警器进行声和/或光报警，以提醒用户及时处理，保证三维打印机的正常、安全作业。

技术特征：

1.三维打印喷头模组，包括喷头本体，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的三维打印喷头模组，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的三维打印喷头模组，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的三维打印喷头模组，其特征在于：

5.根据权利要求1至4任一项所述的三维打印喷头模组，其特征在于：

6.三维打印机，包括：

7.根据权利要求6所述的三维打印机，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的三维打印机，其特征在于：

9.根据权利要求6至8任一项所述的三维打印机，其特征在于：

技术总结本技术提供一种三维打印喷头模组及三维打印机，三维打印喷头模组包括喷头本体，其中，还包括搅拌单元、加热单元和监测单元，搅拌单元包括搅拌架和驱动机构，搅拌架设置在喷头本体内，驱动机构可驱动搅拌架相对喷头本体转动，加热单元包括加热丝，加热丝可对喷头本体内的打印耗材进行加热，监测单元的检测部位于喷头本体内，监测单元用于监测打印耗材的粘度和温度。三维打印机设置有上述三维打印喷头模组，该三维打印喷头模组可实时监测打印喷头内打印耗材的粘度及温度，防止打印耗材堵塞喷头本体和/或防止打印耗材被挤出后无法进行堆叠。技术研发人员：苏健强,涂志军受保护的技术使用者：珠海天威增材有限公司技术研发日：20231107技术公布日：2024/7/11