[實用新型]一種多層加壓密實的3D打印機用噴頭裝置

有效

• 申請號: 201920136868.2
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN209653420U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 歐陽小偉;劉子陽;許世達;馬玉瑋
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04
• 代理公司: 44202 廣州三環專利商標代理有限公司
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫<國際申請>=<國際公布>

本實用新型涉及建筑3D打印機技術領域，具體涉及一種多層加壓密實的3D打印機用噴頭裝置，包括用于打印材料通過的彈性的輸料管道，輸料管道外管壁上下方向套設有多個依次固定連接在一起的氣囊，所述多個氣囊均設置有相互連通的氣孔，沿打印材料的傳輸方向，所述最上部的氣囊設置有與氣缸連接的吸排氣管道，所述吸排氣管道的充氣使所述氣囊的內徑由上至下依次的減小以加壓密實打印材料，所述吸排氣管道的排氣使所述氣囊的內徑由上至下依次的增大以傳輸移動打印材料。本實用新型的噴頭裝置利用氣囊的吸氣和排氣能提高材料的密實度和強度，并且避免材料淤結堵塞噴口。

技術領域

本實用新型涉及建筑3D打印機技術領域，具體涉及了一種多層加壓密實的3D打印機用噴頭裝置。

背景技術

3D打印技術出現在20世紀90年代中期，是利用光固化和紙層疊等方式實現快速成型的技術。3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，打印機內裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，與電腦連接后，通過一層又一層的多層打印方式，最終把計算機上的藍圖變成實物。在3D打印的應用范圍中，建筑3D打印技術應用較廣泛，主要是利用層層堆積的基本原理，采用工業機器人逐層重復鋪設材料層構建自由形式的建筑結構。建筑3D打印機的結構和傳統打印機基本一樣，一般都包括控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質等。建筑3d打印生產出來的產品具有堅固耐用、保護環境、高效、節能的優點，且其具有節省人力物力、降低成本的效果。

現有的建筑3D打印機一般將具有一定流動性的建筑材料根據電腦上設計的完整的三維模型數據，通過運行程序將材料分層打印輸出并逐層疊加，最終將計算機上的三維模型變為建筑實物，在打印的過程中，由于3D打印建筑技術是利用工業機器人逐層重復鋪設材料層來構建結構，在材料一層一層鋪設的過程中，需要材料快速的成型硬化，避免設計結構和材料形狀的變形，所以這就需要材料在鋪設之前就要擁有足夠的密實度，傳統的振搗加壓密實的方法不適合應用在3D打印技術上，因此現有的3D打印機打印出的材料都沒有經過加壓密實這一過程，材料的密實度不夠高，在材料凝結硬化后，會出現材料表面塌陷或者材料強度降低的問題。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種能提高材料的密實度和強度、且能夠促進材料流動避免材料淤結堵塞噴口的多層加壓密實的3D打印機用噴頭裝置。

本實用新型一種多層加壓密實的3D打印機用噴頭裝置，包括用于打印材料通過的彈性的輸料管道，輸料管道外管壁上下方向套設有多個依次固定連接在一起的氣囊，所述多個氣囊均設置有相互連通的氣孔，沿打印材料的傳輸方向，所述最上部的氣囊設置有與氣缸連接的吸排氣管道，所述吸排氣管道的充氣使所述氣囊的內徑由上至下依次的減小以加壓密實打印材料，所述吸排氣管道的排氣使所述氣囊的內徑由上至下依次的增大以傳輸移動打印材料，所述吸排氣管道與氣壓缸連通，所述吸排氣管道上設置有開關閥和流量閥

有益效果：打印材料通過輸料管進行噴射加工的時候，打印材料經過氣囊時，通過排氣管道翻轉氣囊進行充氣使氣囊直徑減小，由于吸排氣管道設置在上部，氣囊之間設置有連通的氣孔，由于氣孔的直徑較小，在上部的氣囊未充滿時，氣孔的孔徑較小，氣體不容易進入到下部氣囊，在最上層的氣囊充滿氣體之后通過氣孔對下層氣囊依次充氣，氣囊由下至上依次的充氣，氣囊作用于彈性的輸料管對打印材料依次進行加壓密實；然后氣囊由上至下一次的排氣使氣囊的直徑增大，使打印材料繼續傳輸，相比現有技術上中的噴頭裝置，本實用新型的噴頭裝置具有在噴射之間加壓密實打印材料這一程序，使打印出來的產品的密實度和強度增加，同時吸氣和排氣循環設置也提高了打印材料的流動性，避免了噴頭內輸料管道的淤結堵塞。

優選的，輸料管道的管壁上預留有用于氣囊對輸料管內的打印材料加壓密實的開口，所述氣囊覆蓋所述開口與打印材料接觸。氣囊直接接觸開口使氣囊的擠壓作用直接作用于開開口，便于對打印材料的擠壓密實。

優選的，所述開口為兩個且相對設置在輸料管的管壁上。開口為相對的兩個開口，兩個開口均氣囊接觸，兩個開口相對設置使打印材料具有相對的兩個擠壓力，用于對打印材料加壓密實。