一种FDM技术的打印头防流料装置的制作方法

本发明涉及打印设备，尤其涉及一种fdm技术的打印头防流料装置。

背景技术：

1、在fdm（熔融沉积成型）技术的快速发展中，打印头组件和储料箱作为3d打印机的核心部分，其性能直接影响到打印效率和打印质量。然而，传统的fdm技术打印头在打印过程中常面临材料流动性不稳定、易凝固、易溢出等问题，这不仅增加了打印难度，还可能导致材料浪费和设备损坏。

2、为了解决这些问题，研究者们不断探索新的打印头设计方案。传统的角度调整方式，如连杆驱动，虽然在一定程度上能够实现角度的调整，但往往存在调整精度不高、容易形成死点等问题，限制了打印头的灵活性和稳定性。此外，传统的防流料设计往往只关注打印过程中的材料控制，而忽略了打印完成后材料的回收和处理，导致材料浪费和固化问题。

技术实现思路

1、本发明涉及一种fdm技术的打印头防流料装置，其过叉口和拨动轮拨动摇臂旋转实现打印头组件和储料箱角度调整的技术方案。这一设计不仅保证了角度调整的稳定性，还提高了调整的精度，避免了死点问题的出现。同时，结合预热加热丝、熔融加热丝、收料环和增压气囊等组件，本装置能够高效地保持打印材料的熔融状态，防止材料流出和浪费，实现了打印材料的自动供给和回收。

2、本发明提供了一种fdm技术的打印头防流料装置，具体包括:打印头架体、下限位支撑板、上止挡连板、微控制器、横移挂座、打印头组件、储料箱、增压封盖和调整气缸；所述打印头架体为左右两个相互平行的夹板构成，所述打印头架体的两个夹板之间的顶部靠近一端的位置处固定连接有上止挡连板，所述打印头架体的两个夹板之间的底部远离上止挡连板的一端位置处固定连接有下限位支撑板；所述上止挡连板的外端侧壁上固定挂装微控制器，微控制器中内置有温度控制系统；所述打印头架体的下端通过转轴横向转动安装打印头组件，打印头组件的一端对接有长方体状的储料箱，储料箱远离打印头组件的一端通过螺栓固定封盖有增压封盖，打印头组件和储料箱部分以打印头组件的转轴为旋转中心在下限位支撑板和上止挡连板之间活动，旋转角度为0度-105度，0度时，打印头组件和储料箱处于竖向状态，储料箱与上止挡连板相接触，105度时，打印头组件和储料箱处于倾斜状态，打印头组件部分高于储料箱部分，储料箱与下限位支撑板相接触；所述打印头架体的一端外侧壁上固定挂装横移挂座，横移挂座的外端侧壁上开设有左右贯穿的t形轨槽；所述打印头架体的另一端外侧壁上固定挂装调整气缸。

3、可选地，所述下限位支撑板对应上止挡连板下方的一端为开口结构，供打印头组件部分翻转通过，下限位支撑板的另一端则为下方倾斜的封闭斜板结构。

4、可选地，所述上止挡连板的内端为凹槽状结构，且凹槽的左右两端内边槽均为倒角结构，凹槽的宽度与储料箱的宽度相一致，凹槽中内嵌有略微外凸的限位触发开关，限位触发开关受到竖向状态的储料箱的挤压时发出信号至微控制器。

5、可选地，所述横移挂座用于与打印机打印横移组件相连接。

6、可选地，所述打印头组件对应调整气缸所在一端的转轴末端垂直固定连接有摇臂，摇臂的末端垂直向外转动连接有拨动轮；

7、所述打印头组件内部为加热腔体，加热腔体中内置有温度传感器，与温度控制系统相连，实现闭环温控，打印头组件的外壁上铺设有熔融加热丝，打印头组件的下端中部垂直向下对接有喷嘴，喷嘴与加热腔体内部相连通，加热腔体的上端与储料箱的内腔相连通；

8、所述喷嘴上靠近打印头组件的位置处设有第二出料控制阀，喷嘴靠近末端的位置处设有第一出料控制阀，喷嘴的管口位置处内嵌有收料环，收料环的内端为与喷嘴内腔管壁相对接的斜面结构，收料环用于打印时收拢挤出的打印料和停用时阻止流料流出。

9、可选地，所述储料箱靠近打印头组件的部分为预热段，预热段的侧壁中内嵌有预热加热丝，预热段用于保证储料箱靠近打印头组件的固体物料在使用时能够得到初步的软化。

10、可选地，所述增压封盖的中部内嵌有增压管，增压管的另一端与外部的增压泵相连接，增压管上设有增压控制阀，增压控制阀与微控制器电性相连接，打印头组件处于使用状态时，增压控制阀正向打开进行增压，打印头组件处于停止使用状态时，增压控制阀反向打开进行卸压，增压封盖的内端设有增压气囊，增压气囊与增压管相连通，增压气囊为弹性材料，气压增大时，增压气囊在储料箱内腔顶部扩充挤压固体物料下移，气压减小时，收缩。

11、可选地，所述调整气缸壳体外壁上沿活塞杆移动方向固定挂装卡轨，调整气缸的活塞杆末端固定连接有活塞连接座，活塞连接座沿活塞杆移动方向滑动卡接在卡轨上，活塞连接座的外端侧壁上固定贴装有随动调整板，随动调整板的下端开设有左右贯穿的倒u状的叉口，拨动轮置于叉口中，调整气缸的活塞杆处于推出状态时，随动调整板的叉口带动拨动轮使得摇臂旋转至极限位置处，打印头组件和储料箱保持竖向状态，而调整气缸的活塞杆处于收缩状态时，打印头组件和储料箱处于打印头组件在上储料箱在下的倾斜的状态。

12、可选地，待使用前，预热加热丝和熔融加热丝均开启进行加热熔融，所述打印头组件和储料箱处于竖向状态时，限位触发开关受到挤压，微控制器接受到信号，打开第一出料控制阀和第二出料控制阀进行工作，同时，增压控制阀正向打开，增压气囊膨胀挤压打印材料，打印完毕后，微控制器控制调整气缸工作，活塞杆收缩，打印头组件和储料箱翻转，储料箱与下限位支撑板相接触，同时，第一出料控制阀、第二出料控制阀、熔融加热丝和预热加热丝均关闭，增压控制阀反向泄压，增压气囊收缩，打印头组件和储料箱完全处于竖向状态时，第二出料控制阀打开，处于第一出料控制阀和第二出料控制阀之间的物料回流至打印头组件中，第二出料控制阀关闭，避免处于第一出料控制阀和第二出料控制阀之间物料固化影响下一次的使用。

13、本发明提供了一种fdm技术的打印头防流料装置，具有如下有益效果：

14、本发明通过叉口和拨动轮拨动摇臂旋转实现打印头组件和储料箱角度调整的技术方案，可保证角度调整的稳定性，相较于连杆驱动调整的方式无死点，调整角度更加精准。

15、首先，通过预热加热丝和熔融加热丝的组合应用，打印头组件和储料箱能够高效地保持打印材料处于熔融状态，确保了打印过程的稳定性和打印材料的流畅性。这一设计极大地提升了打印效率，减少了因材料凝固而导致的打印中断和浪费。

16、其次，装置中的防流料设计包括喷嘴上的收料环和增压封盖中的增压气囊，有效防止了打印材料在打印过程中或停用时的流出，这不仅避免了材料的浪费，还减少了因材料溢出而对设备造成的污染和损坏，从而延长了设备的使用寿命。

17、再者，通过微控制器的智能控制，装置能够精确地控制打印头组件和储料箱的角度，实现了打印材料的自动供给和回收。在打印完成后，装置能够自动将剩余的打印材料回收至打印头组件中，避免了材料的浪费和固化，为下一次打印任务做好了准备。

18、最后，本发明的打印头防流料装置结构简单、操作便捷，具有良好的兼容性和扩展性。无论是对于现有打印机的升级改造还是新设备的研发，都能够轻松集成和应用该装置，从而提升了整个打印系统的性能和效率。