[發(fā)明專利]一種蠕動泵式3D打印噴頭及其應(yīng)用

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• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113439865A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐一琦
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波愛用機(jī)械科技有限公司
• 主分類號: A23P30/20
• 分類號: A23P30/20;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州博士科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44663
• 代理人: 黃麗

本發(fā)明公開了一種蠕動泵式3D打印噴頭，其特征在于，采用蠕動泵作為物料的擠出部件，物料進(jìn)料后經(jīng)所述蠕動泵擠壓輸送至噴頭噴出，其用于巧克力等流質(zhì)食材3D打印機(jī)的上料、加熱、保溫、擠出，是食材3D打印機(jī)的核心部件。本發(fā)明的有益效果在于：1、能夠?qū)崿F(xiàn)物料的連續(xù)進(jìn)料打印，大大提高打印效率；2、物料在封閉的軟管中運(yùn)行擠出，不與工作件發(fā)生直接接觸，相比現(xiàn)有的食品3D打印機(jī)更加衛(wèi)生安全；3、送料過程中物料通過加熱裝置持續(xù)加熱保溫，省去了提前預(yù)熱時間；4、料桶的更換簡單，并可徹底清洗，降低了設(shè)備維護(hù)成本，提高設(shè)備的衛(wèi)生安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于流質(zhì)食材諸如巧克力等的蠕動泵式3D打印噴頭及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)90年代中期，其實(shí)質(zhì)是層層疊加的快速成型裝置。這一技術(shù)如今在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，人們用它來制造食物、服裝鞋帽、建筑模型、汽車、人體骨骼和血管等等。

近年來，一些國家的研究人員不約而同地研發(fā)食物打印機(jī)，市場上現(xiàn)有的食品打印機(jī)通常采用三種技術(shù)路線：一種是采用推桿式裝置，用推桿將耗材從料筒中推出；第二種是螺桿式，利用螺桿旋轉(zhuǎn)將耗材擠出；第三種采用齒輪泵結(jié)構(gòu)將耗材擠出。上述幾種食材打印機(jī)，存在以下缺點(diǎn)：

1、推桿式打印的食材容量有限，不能連續(xù)打印，每次換料后需要重新加熱，效率比較低；

2、螺桿式和齒輪泵結(jié)構(gòu)的拆卸清洗比較復(fù)雜，機(jī)器維護(hù)保養(yǎng)困難；

3、上述三種打印結(jié)構(gòu)，耗材和擠出機(jī)構(gòu)之間均有不同程度的接觸，特別是螺桿式和齒輪泵式結(jié)構(gòu)，無法保證設(shè)備運(yùn)行中耗材的衛(wèi)生安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是提供一種蠕動泵式3D打印噴頭，既能夠?qū)崿F(xiàn)食材的連續(xù)打印，又能保證食材在打印過程中的衛(wèi)生安全。

針對上述目的，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種蠕動泵式3D打印噴頭，其特征在于，采用蠕動泵作為流質(zhì)物料的擠出部件，物料進(jìn)料后經(jīng)所述蠕動泵擠壓輸送至噴頭噴出。

進(jìn)一步的，還包括加熱裝置和進(jìn)料機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)、所述蠕動泵和所述噴頭依次連通，物料進(jìn)入所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)后，由所述加熱裝置加熱，再經(jīng)所述蠕動泵擠壓輸送至所述噴頭。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括由導(dǎo)熱材料制成的料桶，所述料桶上設(shè)置加熱元件，所述加熱裝置通過所述加熱元件對所述料桶進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步的，所述蠕動泵的泵頭由導(dǎo)熱材料制成，所述加熱裝置連接所述泵頭進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步的，所述噴頭由導(dǎo)熱材料制成，所述加熱裝置連接所述噴頭進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)、所述蠕動泵和所述噴頭均安裝于安裝座上，所述加熱裝置包括電加熱棒，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)、所述蠕動泵的泵頭、所述噴頭和所述安裝座均由導(dǎo)電材料制成，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)、所述泵頭和所述噴頭均通過所述安裝座電性連接所述電加熱棒。

進(jìn)一步的，所述安裝座上設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述噴頭活動安裝于所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上且傳動連接噴頭驅(qū)動裝置。

進(jìn)一步的，所述蠕動泵的速度可調(diào)。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括料桶和加熱膜，所述加熱膜電性連接所述安裝座，所述電加熱棒通過所述加熱膜加熱所述料桶，且所述料桶為可拆卸式安裝。

進(jìn)一步的，所述加熱膜呈環(huán)形結(jié)構(gòu)套設(shè)于所述料桶的外圍，所述料桶可拆卸地卡設(shè)于所述加熱膜內(nèi)部，所述料桶由不銹鋼制成，所述加熱膜可由鋁材制成，所述加熱膜通過所述安裝座電性連接所述電加熱棒對所述料桶進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)食材物料的預(yù)熱，同時料桶可方便地拆卸進(jìn)行清洗維護(hù)。

本發(fā)明的第二個目的是提供上述蠕動泵式3D打印噴頭的應(yīng)用，其特征在于，利用所述3D打印噴頭實(shí)現(xiàn)流質(zhì)食材物料的3D打印。