[發(fā)明專(zhuān)利]多噴頭3D打印系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010359704.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111409261A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔維予;卓子杰;栗屹煒;徐波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孔維予
• 主分類(lèi)號(hào): B29C64/112
• 分類(lèi)號(hào): B29C64/112;B29C64/20;B29C64/227;B29C64/393;B29C64/209;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐菲

本發(fā)明提供了一種多噴頭3D打印系統(tǒng)，涉及太空3D打印技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的多噴頭3D打印系統(tǒng)包括框架、第一打印機(jī)構(gòu)和多個(gè)第二打印機(jī)構(gòu)，第一打印機(jī)構(gòu)與多個(gè)第二打印機(jī)構(gòu)均沿X軸、Y軸和Z軸方向活動(dòng)配置于框架上，第一打印機(jī)構(gòu)豎直朝下設(shè)置，多個(gè)第二打印機(jī)構(gòu)位于第一打印機(jī)構(gòu)下方且呈放射狀分布。本發(fā)明提供的多噴頭3D打印系統(tǒng)中設(shè)置有多個(gè)打印機(jī)構(gòu)，解決了在各個(gè)打印方向的定位基準(zhǔn)問(wèn)題，具體在使用時(shí)，第一打印機(jī)構(gòu)和多個(gè)第二打印機(jī)構(gòu)能夠包圍打印工位，各個(gè)打印機(jī)構(gòu)可以相互配合并擠出不同的原材料，通過(guò)多個(gè)打印機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，對(duì)打印態(tài)的原材料進(jìn)行定向和定量的控制，實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)合材料的3D打印。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太空3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多噴頭3D打印系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太空3D打印技術(shù)是各個(gè)航天大國(guó)研究的熱點(diǎn)，目前太空3D打印技術(shù)主要以熱塑性高分子材料為打印原材料，通過(guò)熔融沉積制造技術(shù)進(jìn)行3D打印。

現(xiàn)有的太空3D打印方案具有以下不足：

1.目前在高真空條件下3D打印過(guò)程中的傳熱方式主要依靠熱輻射，材料溫度比較難以控制；2.在目前的太空3D打印方案中使用單噴頭擠出原材料棒材，再利用機(jī)械手將擠出的棒材用膠粘的方式逐漸組裝成大型天線結(jié)構(gòu)，而單噴頭3D打印裝置只能進(jìn)行一種材料的3D打印，性能比較單一，難以高效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的在軌制造，工作效率有待提高；3.在太空微重力條件下，打印態(tài)的原材料難以控制，打印時(shí)定位基準(zhǔn)是難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多噴頭3D打印系統(tǒng)，解決了在各個(gè)打印方向的定位基準(zhǔn)問(wèn)題，各個(gè)打印機(jī)構(gòu)可以相互配合并擠出不同的原材料，通過(guò)多個(gè)打印機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，對(duì)打印態(tài)的原材料進(jìn)行定向和定量的控制，實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)合材料的3D打印。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種多噴頭D打印系統(tǒng)，包括框架、第一打印機(jī)構(gòu)和多個(gè)第二打印機(jī)構(gòu)，所述第一打印機(jī)構(gòu)與多個(gè)所述第二打印機(jī)構(gòu)均沿X軸、Y軸和Z軸方向活動(dòng)配置于所述框架上，所述第一打印機(jī)構(gòu)豎直朝下設(shè)置，多個(gè)所述第二打印機(jī)構(gòu)位于所述第一打印機(jī)構(gòu)下方且呈放射狀分布。

進(jìn)一步地，所述第一打印機(jī)構(gòu)包括第一移動(dòng)架、第二移動(dòng)架和第一伸縮打印頭，所述第一移動(dòng)架沿第一方向與所述框架活動(dòng)連接，所述第二移動(dòng)架沿第二方向與所述第一移動(dòng)架活動(dòng)連接，所述第一伸縮打印頭沿豎直方向與所述第二移動(dòng)架活動(dòng)連接，所述第一方向、所述第二方向和所述豎直方向兩兩垂直。

進(jìn)一步地，所述第一移動(dòng)架包括第一滑桿、第一絲桿以及與所述第一絲桿連接的第一驅(qū)動(dòng)器，所述第一絲桿的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述第一滑桿上，所述第二移動(dòng)架與所述第一滑桿滑動(dòng)連接并與所述第一絲桿螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述第二打印機(jī)構(gòu)包括第三移動(dòng)架、第四移動(dòng)架和第二伸縮打印頭，所述第三移動(dòng)架沿豎直方向與所述框架活動(dòng)連接，所述第四移動(dòng)架沿所述第一方向或所述第二方向與所述第一移動(dòng)架活動(dòng)連接，所述第二伸縮打印頭與所述第二移動(dòng)架活動(dòng)連接，且活動(dòng)方向垂直于所述豎直方向和所述第四移動(dòng)架的活動(dòng)方向。

進(jìn)一步地，所述第二打印機(jī)構(gòu)配置為四個(gè)，任意相鄰的兩個(gè)所述第二伸縮打印頭的移動(dòng)方向垂直。

進(jìn)一步地，所述多噴頭3D打印系統(tǒng)還包括溫控裝置，所述第一伸縮打印頭和各個(gè)所述第二伸縮打印頭的打印端均設(shè)有電阻加熱絲，所述溫控裝置與各個(gè)所述電阻加熱絲連接，所述溫控裝置用于控制各個(gè)所述電阻加熱絲的加熱溫度。

進(jìn)一步地，所述框架包括頂架、底架、多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)器以及與多個(gè)所述第三移動(dòng)架一一對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)傳動(dòng)組件，多個(gè)所述傳動(dòng)組件連接所述頂架與所述底架，多個(gè)所述第二驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)所述傳動(dòng)組件一一對(duì)應(yīng)連接，以通過(guò)各個(gè)所述傳動(dòng)組件將動(dòng)力傳遞至各個(gè)所述第三移動(dòng)架。