[發明專利]一種3D打印噴頭系統

在審

• 申請號: 201810700835.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108673894A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 楊琳;王俊;柏杰;蔡思琪;李沅衡;趙磊;張興偉;王遠丹;盧巍;蔣振東
• 申請（專利權）人: 遵義醫學院
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/295;B29C64/321;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

本方案涉及3D打印技術領域，具體涉及一種3D打印噴頭系統，包括融合噴頭殼體和進料喉管，融合噴頭殼體內設有豎直的混料腔，混料腔的底端連通有螺旋出料通道，螺旋出料通道連通有噴嘴，噴嘴貫穿融合噴頭殼體并與其螺紋連接，混料腔的頂端連通有多個進料通道，進料通道連通有連接通道；融合噴頭殼體的上表面設有安裝孔，安裝孔與進料喉管螺紋連接，進料喉管與連接通道連通，進料喉管上套設有加熱管，進料喉管上設有隔熱墊片，隔熱墊片位于加熱管與融合噴頭殼體之間。本發明的噴頭系統設計為多進料單出料的噴頭模式，多進料的模式可提高打印過程中進料的速度，單出料的模式可使多種材料的出料方式是混合狀態，保證打印成品的強度和精度。

技術領域

本發明屬于3D打印設備領域，具體涉及一種3D打印噴頭系統。

背景技術

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。現有的3D打印設備包括計算機控制系統、進料系統和打印系統，打印系統包括運動系統和噴頭系統，運動系統控制噴頭系統的移動路徑來完成模型的打印。

目前，3D打印噴頭系統的設計多以單進料-單出料噴頭或雙進料-雙出料噴頭為主，這兩種類型的噴頭打印材料單一，對需要多種材料進行混合打印的情況來說，只能對材料進行簡單覆蓋疊加來打印產品，這樣產品的結構會出現多種材料的分層，產品結構強度和表面精度低。

發明內容

本發明意在提供一種3D打印噴頭系統，以解決現有的噴頭系統打印由多種材料構成的產品時，只能覆蓋疊加打印，導致產品強度和精度低的問題。

為了解決上述問題，本發明提供如下方案：一種3D打印噴頭系統，包括融合噴頭殼體和進料喉管，所述融合噴頭殼體內設有豎直的混料腔，混料腔的底端連通有螺旋出料通道，螺旋出料通道連通有噴嘴，噴嘴貫穿融合噴頭殼體并與其螺紋連接，所述混料腔的頂端連通有多個進料通道，所述進料通道連通有連接通道；所述融合噴頭殼體的上表面設有安裝孔，所述安裝孔與進料喉管螺紋連接，所述進料喉管與連接通道連通，進料喉管上套設有加熱管，加熱管由多個環狀加熱器組成，進料喉管上設有隔熱墊片，隔熱墊片位于加熱管與融合噴頭殼體之間。

本方案的工作原理為：將本發明的噴頭系統安裝在打印機上，使用時，不同的打印材料進入不同的進料喉管，進料喉管上套設有加熱管，通過分別控制加熱管，來分別對各個進料喉管進行加熱，以實現對不同打印材料的加熱。加熱后熔融狀態的材料經連接通道從進料通道流入到混料腔中，不同進料通道流入的熔融材料在混料腔頂端會發生碰撞，達到在混料腔中初步混合狀態，然后經過螺旋出料通道從噴嘴流出，其中由于螺旋出料通道獨特的環繞結構增加了融合材料的運輸路徑和混合時間，使熔融狀態下的混合材料進一步的混合，達到基本混合狀態。

本方案的有益效果為：1、本發明的噴頭系統設計為多進料單出料的噴頭模式，多進料的模式可提高打印過程中進料的速度，保證打印的效率，單出料的模式可使多種材料的出料方式是混合狀態，避免材料呈簡單覆蓋疊加狀態，保證打印成品的強度和精度。

2、每個加熱管單獨對器環抱的進料喉管進行加熱處理，能分別提供進料喉管中生物活性材料的熔融溫度，使不同的生物材料在其熔融溫度時處于熔融狀態，避免了加工溫度差異較大的生物活性材料一起加熱時，熔融溫度較低的材料達到熔融狀態后，熔融溫度較高的材料還沒開始融化，或者熔融溫度較高的材料達到熔融狀態后，熔融溫度較低的材料由于溫度過高失去活性。

3、加熱管環抱進料喉管，能并全方位加熱進料喉管中的生物活性材料，以避免生物活性材料的損失，保證熔融狀態下的生物活性材料的一致性。

4、通過混料腔和螺旋出料通道將處于熔融狀態的不同材料混合在一起，實現了生物材料的融合打印，這樣打印出的產品強度和精度高。

進一步，所述融合噴頭殼體內還設有輔助混合裝置。其目的是加強不同熔融狀態的生物材料的混合程度。