[發明專利]一種雙噴頭3D打印機構

有效

• 申請號: 202110265037.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112895449B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 郭魏源;王澤;石偉峰;秦佳琦;王夢柳;陳云花
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/321;B29C64/343;B29C64/314;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 廣州晟策知識產權代理事務所(普通合伙) 44709
• 代理人: 陳引

本發明提供一種雙噴頭3D打印機構，其通過三維移動機構來實現雙噴頭打印機構的運動，從而通過雙噴頭來實現對電路板的3D打印，并通過設置包括攪拌段、推進段和定量段的螺旋輸送來實現定量的輸送，為了方便調整噴頭的開口大小，其進一步設置有開口大小可變的漿料噴頭，進一步擴展調整功能。

技術領域

本發明涉及一種雙噴頭3D打印機構，具體涉及一種采用熔融沉積式3D打印技術制作電路板的3D打印機構。

背景技術

在現有技術中，傳統的電路板制造是在覆銅板上進行整平、導電圖形轉印，腐蝕，鉆孔，拋光，防腐等處理，工藝周期長，對于單件小批量產品制造成本高，另外腐蝕等工序產生的廢水廢渣容易污染環境。3D打印是一種以數字模型文件為基礎，運用可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，具有快速成型的特點。利用低成本的熔融沉積式3D打印技術可以實現快速制造電路板。特別適合單件小批量生產，尤其是產品試驗階段，制造速度快，生產成本低，節省試驗時間與制作成本。

發明內容

基于上述技術問題，本發明提供一種雙噴頭3D打印機構，雙噴頭3D打印機構包括機架、三維移動機構、供料機構、雙噴頭機構、打印臺和控制系統；其中三維移動機構安裝在機架內部上方，打印臺安裝在機架內部下方，雙噴頭機構安裝在三維移動機構上，控制系統控制連接三維移動機構、雙噴頭機構和打印臺；三維移動機構包括X方向運動控制部件、Y方向運動控制部件、Z方向運動控制部件和限位開關；供料機構包括遠程送絲裝置；雙噴頭機構包括噴頭安裝平臺、絕緣絲材打印噴頭和導電漿料打印噴頭；打印臺包括熱床和熱床固定平臺；控制系統包括控制器和電源；機架包括有打印機框架和外側護板。

優選地，導電漿料打印噴頭包含伺服電機、減速器、導電漿料針筒狀容器、螺旋輸送軸和漿料噴頭，伺服電機通過減速器傳動連接到螺旋輸送軸上，螺旋輸送軸包括由上而下連續設置的攪拌段、推進段和定量段，攪拌段與減速器和伺服電機驅動連接，攪拌段的螺距等距，攪拌段的螺桿直徑由大均勻變小；推進段螺桿的直徑不變，推進段的螺距由小變大；定量段螺桿的直徑不變，定量段的螺距先由大變小，再由小變大，定量段的螺距由大變小的部分為前定量段，由小變大的部分為出口定量段。

優選地，導電漿料打印噴頭的輸送量Q通過定量段來進行計算，其輸送量Q的計算公式為：

式中：K₁為前定量段的定量系數，Q₁為前定量段的輸送量，K₂為出口定量段的定量系數，Q₂為出口定量段的輸送量；為物料填充系數；ρ為物料容量重；D為螺旋葉片的直徑，n為轉速，S₁為前定量段的平均螺距；S₂為出口定量段的平均螺距，K₁、K₂均為大于0小于1的系數，且K₁+K₂＝1。

優選地，攪拌段大端的直徑為40mm，小端的直徑25mm，螺距8mm，長度為70mm；推進段的螺桿直徑為25mm，推進段的螺距由8mm均勻增至10mm，推進段的長度為30mm；定量段的螺桿直徑為25mm，定量段的螺距由10mm均勻減小至7mm，再由7mm均勻增加至8mm，定量段的長度為50mm，前定量段和出口定量段長度均為25mm；攪拌段、推進段和定量段的螺旋葉片直徑均為40mm。

優選地，導電漿料針筒狀容器的固定裝置包括向下調節螺釘、向上調節螺釘、針筒固定卡板、針筒固定夾具，導電漿料針筒狀容器上部外伸出筒體的部位卡在針筒固定卡板的凹槽內，導電漿料針筒狀容器包括錐形段和直管段，導電漿料針筒狀容器下部安裝在噴頭安裝平臺的凹槽內，加上針筒固定夾具對其進行固定，調節導電漿料打印噴頭下端漿料噴頭的高度時需要松開下部針筒固定夾具的固定螺釘，然后調節向下調節螺釘、向上調節螺釘，使得導電漿料針筒狀容器保持垂直狀態，并且漿料噴頭到合適的高度后固定下部針筒固定夾具的固定螺釘。

優選地，絕緣絲材打印噴頭包含入口、散熱風扇、散熱翅片、金屬加熱熔腔、加熱棒和絕緣噴頭。