[發明專利]一種3D打印頭用固體粉末連續輸送裝置

有效

• 申請號: 201710160020.9
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106891004B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 郭志猛;吳成義;張欣悅;舒進峰;徐歡;郭雷辰;蘆博昕;孫海霞;李佩;袁嬌嬌;趙放;吳慶華
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種3D打印頭用固體粉末連續輸送裝置，其特征在于：所述一種3D打印頭用固體粉末連續輸送裝置是針對3D打印過程中粉末輸送的需求設計，由調速電機、粉料撥叉、粉末儲料室、空心螺旋彈簧、軟管、輔助氣進口和粉末進口構成；

粉末儲料室采用下方為漏斗型的結構，粉末儲料室中安裝有粉料撥叉，粉末的儲料室側壁上部設有輔助氣進口和粉末進口，輔助氣進口高于粉末進口；所述的空心螺旋彈簧上部設計為有足夠長度的長軸，使其與粉料撥叉相接并穿過粉末儲料室上蓋與外部調速電機聯接，通過調速電機帶動粉料撥叉和空心螺旋彈簧旋轉，粉料撥叉可不斷的將粉末打散，促使粉末流入軟管內，并防止空心螺旋彈簧旋轉時在內部產生架空現象；

所述的空心螺旋彈簧采用柔軟材質制成，能在任何彎曲的管道內自由旋轉，空心螺旋彈簧置于軟管內，可與軟管任意彎曲，當調速電機帶動空心螺旋彈簧旋轉時，空心螺旋心部能通過輔助氣體，將軟管內的粉末向前推進；實現任何彎曲管道內的送料且不受輸送距離限制，可隨著3D打印頭的移動變換任意形狀；

所述的輔助氣體進口能輸入加壓氣體，加壓氣體通過空心螺旋彈簧的心部，在空心螺旋彈簧旋轉推力和加壓氣體載體作用下，實現機械和氣流共同推進的混合送粉方式；

所述的調速電機轉速和正反轉可調，通過調整調速電機轉速能控制空心螺旋送粉器送粉速率；3D打印過程中調速電機正轉時可持續穩定輸送粉末，而在打印間隙調速電機反轉時則將粉末限制在軟管內，防止粉末由于自身重量任意散落。

2.根據權利要求1所述的一種3D打印頭用固體粉末連續輸送裝置，其特征在于：所述送粉速率按照以下公式進行計算：

式中dW——送料速率，g/min；

K——粉末阻力系數；

D——軟管內徑，cm；

h——彈簧螺距，cm；

d——粉末密度，g/cm³；

v——彈簧轉速，r/min。