[發明專利]一種用于金屬熔體微涂覆的噴頭

在審

• 申請號: 201510525518.1
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105108145A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 許杏桃;徐春社;沈正彬;黃文靜;張憶;魏正英;杜軍;李素麗;何宇洋;盧秉恒;付金國;何堅
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院;江蘇安方電力科技有限公司;西安交通大學;南京恒宇三維技術開發有限公司
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B33Y30/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明涉及一種3D打印時所用的噴頭，特別涉及一種用于金屬熔體微涂覆時防止內腔金屬凝固的噴頭。

背景技術

金屬熔體微涂覆是增材制造的一個分類，它無需價格昂貴的激光器，運行成本低，可靠性高，是一種前景廣闊的金屬產品高效制造技術。通過微液滴在基板上逐步堆積成三維結構,可廣泛應用于各種金屬零部件和功能器件的制作,是數字化制造的一個重要發展方向。噴頭在系統中起著引導熔體流出、控制熔體流量的作用，噴頭的好壞將直接影響著成型件的內部和表面質量。

現有的噴頭多是基于熔融沉積成型，無法應用于金屬熔體微涂覆平臺，必須設計一種新的噴頭來實現這種工藝，避免金屬液體凝固，損壞時方便更換修復。

發明內容

本發明的目的就是針對現有產品存在的上述缺陷，提供一種可應用于金屬熔體微涂覆的噴頭，通過改變其結構，使其與上方熔煉爐和下方的三維運動基板配合更加緊密，結構合理，制作成本低，彌補了現有噴頭金屬液體容易凝固，損壞時更換修復不便等缺陷。

為了解決上述技術問題本發明采用的技術方案是：

一種用于金屬熔體微涂覆的噴頭，它包括噴頭主體及設置于噴頭主體一端的噴嘴部件，所述噴頭主體另一端設有螺母部件、所述螺母部件內設有與熔爐旋合螺紋，所述噴頭主體通過熔爐旋合螺紋與熔爐連接成整體，所述噴頭主體內圍為噴頭內腔，所述的噴頭本體的內腔為熔融金屬提供流動通道，所述噴頭主體外圍排列設有噴頭主體凹槽，所述噴頭主體外圍包覆有噴頭加熱裝置，所述噴頭主體與噴嘴部件接觸處設有噴頭主體底部外螺紋和噴嘴部分內螺紋，所述噴頭主體底部外螺紋和噴嘴部分內螺紋相適配，并連接成一個不可相對運動的整體，噴頭主體與噴嘴部件為分體式結構，所述噴嘴部件外圍設有噴嘴部分凹槽，所述噴嘴部分凹槽與噴頭主體凹槽相對平行設置，所述噴嘴部件頂端設有熔體流出孔。

所述噴頭加熱裝置上設有智能溫度控制裝置，所述智能溫度控制裝置由熱電偶、溫控儀和交流接觸器組成，所述熱電偶、溫控儀和交流接觸器通過電線連接，對噴頭加熱裝置進行溫度控制，智能溫度控制裝置用來控制噴頭主體的加熱溫度，使噴頭的溫度始終保持在設定的范圍內，當溫度到達某個設定值時溫控儀會控制繼電器自動切斷電源，加熱中止，溫度下降到另一值時，加熱裝置重新工作，使噴頭的溫度始終控制在某一范圍之內。

優選地，所述噴頭加熱裝置由電阻絲、陶瓷絕緣套和硅酸鋁保溫棉組成，并固定安裝在主體部件凹槽和噴嘴部分凹槽上，用于防止噴頭內腔內金屬液體凝固；噴頭加熱裝置可以解決噴頭散熱面積大導致的內腔金屬液凝固的問題，凹槽部分的尺寸根據所用的電阻絲和陶瓷絕緣套的外徑尺寸而定，使拉伸的電阻絲和陶瓷套在回復力作用下恰好緊緊地嵌在凹槽內，以便噴頭加熱裝置的固定安裝。

優選地，所述噴頭內腔和熔體流出孔之間采用漸變的過渡結構。

本發明的有益效果是：

通過噴頭六邊形部分內螺紋旋合熔煉爐，使熔融的金屬液體由熔煉爐通過噴頭的內腔、噴嘴部分的小孔流出，熔體流到噴嘴下方的基板上。外表面的凹槽方便噴頭加熱裝置的固定安裝，避免內腔的熔融的金屬液體凝固。噴頭為分體式結構，方便易損壞的噴嘴部分的更換。智能溫度控制裝置可以控制噴頭的溫度在某一范圍之內，延長加熱裝置的壽命，節約能源。本發明結構合理，制作成本低，彌補了現有噴頭的不足。系統配置更加合理；噴頭整體尺寸加長，在零件加工時基板運行時高度降低，使整個零件加工過程處于便于觀察的位置。

附圖說明

附圖1是本發明噴頭的結構示意圖；

附圖2是本發明的噴頭主體結構示意圖；

附圖3是本發明的噴頭主體與熔爐旋合部分剖視圖；

附圖4是本發明的噴嘴部分結構示意圖；

附圖5是本發明在熔體打印平臺安裝示意圖；

圖中：1-噴頭主體，2-噴嘴部件，3-螺母部件，4-熔爐旋合螺紋，5-噴頭內腔，6-噴頭主體凹槽，7-噴頭加熱裝置，8-噴頭主體底部外螺紋，9-噴嘴部分內螺紋，10-噴嘴部分凹槽，11-熔體流出孔，12-熱電偶，13-溫控儀，14-交流接觸器，15-電線。

具體實施方式

結合附圖1-5，對本發明作進一步的描述：