[實(shí)用新型]一種基于3D打印技術(shù)的玻璃高溫熔化熔體成型噴頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320498402.X
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN203419844U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張家林
• 申請（專利權(quán)）人: 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院;中國建材國際工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C03B19/00
• 分類號: C03B19/00
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標(biāo)事務(wù)所 34113
• 代理人: 李浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熔體成型噴頭，尤其涉及一種基于3D打印技術(shù)的玻璃高溫熔化熔體成型噴頭。

背景技術(shù)

3D打印實(shí)體技術(shù)是以計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造(CAD/CAM)為基礎(chǔ)發(fā)展而成，基本原理是通過計算機(jī)生成三維模型，再將其數(shù)字化成N層截面，打印噴頭根據(jù)每層的形狀，進(jìn)行X-Y軸水平運(yùn)動，打印實(shí)體Z軸上下運(yùn)動，噴頭噴出打印的物質(zhì)，進(jìn)行層與層堆積熔合而成。

玻璃工業(yè)是傳統(tǒng)加工產(chǎn)業(yè)，玻璃的主要成分是二氧化硅，屬硅酸鹽類非金屬材料，玻璃的加工成型方法很多，基本都是以高溫熔融模具方式加工成型的，一般幾何結(jié)構(gòu)簡單。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，一種新的玻璃成型技術(shù)－－玻璃的3D打印成型技術(shù)成為可能，對于要求加工異形復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的玻璃，以及要求加工成天然物質(zhì)形態(tài)的玻璃，要利用玻璃進(jìn)行3D打印就必須解決玻璃3D打印成型技術(shù)中的玻璃輸料供料、高溫熔融、擠出成型等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，提供一種基于3D打印技術(shù)的玻璃高溫熔化熔體成型噴頭。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段是：一種基于3D打印技術(shù)的玻璃高溫熔化熔體成型噴頭，包括噴頭和安裝在噴頭后端的玻璃棒輸送器；所述噴頭包括依次連接的防護(hù)外殼、耐高溫保溫隔熱絕緣材料層、高溫電加熱絲層、耐高溫剛玉熔融腔體，高溫電加熱絲層將噴頭按加熱溫度分成三段，即預(yù)熱加溫段、膨脹軟化段、熔融段，在每段中均設(shè)置有溫度傳感器。

進(jìn)一步的，所述噴頭的防護(hù)外殼選用金屬外殼。

進(jìn)一步的，所述噴頭的防護(hù)外殼由上下兩段通過螺栓、螺母緊固而成。

本實(shí)用新型的有益效果是：解決了玻璃3D打印成型技術(shù)中的玻璃輸料供料、高溫熔融、擠出成型等問題，能有效的完成玻璃3D打印。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1?是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、噴頭，2、熔融段，3、溫度傳感器，4、膨脹軟化段；5、預(yù)熱加溫段，6、玻璃棒，7、輸送器，8、防護(hù)外殼，9、耐高溫保溫隔熱絕緣材料層，10、高溫電加熱絲層，11、耐高溫剛玉熔融腔體，12、噴頭運(yùn)動方向。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種基于3D打印技術(shù)的玻璃高溫熔化熔體成型噴頭，包括噴頭1和安裝在噴頭1后端的玻璃棒輸送器7；所述噴頭1包括依次連接的防護(hù)外殼8、耐高溫保溫隔熱絕緣材料層9、高溫電加熱絲層10、耐高溫剛玉熔融腔體11，高溫電加熱絲層10將噴頭1按加熱溫度分成三段，即預(yù)熱加溫段5、膨脹軟化段4、熔融段2，在每段中均設(shè)置有溫度傳感器3。

所述噴頭1的防護(hù)外殼8由上下兩段通過螺栓、螺母緊固而成，方便內(nèi)部的組裝。圓柱形的耐高溫剛玉熔融腔體11的外表面，緊繞著適當(dāng)功率高溫加熱絲繞制而成的高溫加熱絲層10，在高溫加熱絲層10的外面包覆一定厚度耐高溫陶瓷纖維等隔熱保溫絕緣材料形成的耐高溫保溫隔熱絕緣材料層9，隔熱保溫絕緣材料內(nèi)部的預(yù)熱加溫段5、膨脹軟化段4、熔融段2位置各放置分度號為B型溫度傳感器3；耐高溫保溫隔熱絕緣材料層9外部為金屬防護(hù)外殼8，起到骨架支撐防護(hù)作用，以及方便與3D打印機(jī)連接。

一定長度和直徑的玻璃棒6，被輸送器7定量供給輸送壓緊輪壓緊，壓緊輪的壓緊力度可調(diào)，輪和輪之間由齒輪連接，轉(zhuǎn)速和方向完全一致，輪的轉(zhuǎn)速有步進(jìn)電機(jī)控制，步進(jìn)電機(jī)由3D打印機(jī)的電腦控制，一定給料速度的玻璃棒6進(jìn)入耐高溫剛玉熔融腔體11內(nèi)預(yù)熱加溫段5被預(yù)熱升溫，至膨脹軟化段4繼續(xù)升溫，進(jìn)而膨脹軟化，直至在熔融段2熔融，熔化的玻璃熔體被連續(xù)給料的玻璃棒傳遞的動力擠出，堆積在尚未冷卻仍處在軟化狀態(tài)的下一層玻璃之上；噴頭1擠出玻璃熔體的高溫粘度是由加熱溫度和時間決定的，玻璃棒的熔化能力要大于給料速度；玻璃棒6下降到一定高度，光電傳感器檢測到，發(fā)出聲光提示及控制信號，由人工加棒或者自動加棒，直至完成一次完整的3D玻璃成型打印。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。