[發明專利]一種絲材實時復合的熔融沉積打印頭及其使用方法

在審

• 申請號: 201910378468.7
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110193939A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 李滌塵;張倍寧;張菁華;楊春成;石長全;王玲
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;陜西聚高增材智造科技發展有限公司
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/118;B29C64/295;B29C64/321;B29C64/343;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y10/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種絲材實時復合的熔融沉積打印頭，包括傳熱塊(2)，其特征在于：傳熱塊(2)內部設有熔體腔(1)，熔體腔(1)內設有雙螺紋推桿(11)，雙螺紋推桿(11)下方和陶瓷加熱器(7)內部的材料復合區(5)入口對應，由陶瓷加熱器(7)對材料復合區(5)進行加熱，材料復合區(5)出口連接有打印頭(6)；

傳熱塊(2)外固連有鑄銅加熱塊(10)，傳熱塊(2)的熔體腔(1)的側面連接著至少一個進料通道，進料通道安裝有防回流裝置(8)，熔體腔(1)通過防回流裝置(8)和材料庫(9)連接，每個材料庫(9)設有一個材料定量進給器(3)，材料定量進給器(3)和防回流裝置(8)之間設有管道(4)保證絲材順利通過。

2.根據權利要求1所述的一種絲材實時復合的熔融沉積打印頭，其特征在于：所述的防回流裝置(8)包括第一基體(13)，第一基體(13)內部的材料通道上設有三個不同高度由低向高的第一臺階(14)、第二臺階(15)、第三臺階(16)，絲材(12)首先經過管道(4)，再通過第一臺階(14)、第二臺階(15)、第三臺階(16)擠出；在預熱前就需要將絲材(12)至少進給到第三臺階(16)的位置。

3.根據權利要求1所述的一種絲材實時復合的熔融沉積打印頭，其特征在于：所述的材料定量進給器(3)包括第二基體(19)，第二基體(19)內安裝有一對由電機控制的摩擦輪(18)，通過兩個摩擦輪(18)的旋轉推動絲材(12)實現進給功能。

4.根據權利要求1所述的絲材實時復合的熔融沉積打印頭的使用方法，其特征在于，包括下列步驟：

1)在打印設備的計算機中建立三維模型，并對三維模型進行分層處理和路徑數據處理，并根據生物功能分析確定不同位置的材料組成數據；

2)對基體材料進行處理，獲得粒料、粉料或絲材，同時對生物陶瓷、短纖維或其他添加材料進行處理，獲得絲材(12)，并將當前層的工藝數據送入到打印設備的計算機中；

3)由鑄銅加熱塊(10)對進料口的基體材料進行加熱，由電機帶動雙螺紋推桿(11)，將熔融態的基體材料向下推送到熔體腔(1)；

4)根據當前分層截面的加工信息，通過防回流裝置(8)和材料定量進給器(3)，將添加絲材(12)按照需要供給到熔體腔(1)，利用鑄銅加熱塊(10)和陶瓷加熱器(7)使材料受熱熔融后完成混合；

5)通過步進電機控制打印頭(6)在XY平面上進行移動，完成當前截面的加工；

6)通過步進電機控制打印基臺在Z軸上向下移動一個分層厚度；

7)重復步驟3)～步驟6)，直至零件成形。