[發明專利]一種3D打印噴頭及3D打印機

在審

• 申請號: 202210230452.3
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114734631A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 李熹平;劉偉;王思思;胡仲略;趙元;董衛平;宮寧寧
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明提供了一種3D打印噴頭及3D打印機，屬于增材制造技術領域，解決了現有技術3D顆粒打印時噴嘴無法防漏的問題。本發明包括上料口、送料管、出料管、噴嘴，所述的出料管內設有可軸向活動的活動軸和可驅動活動軸軸向活動的驅動裝置，所述的活動軸上設有堵料部，所述的送料管端部設有與出料管相通的通孔，所述的活動軸上還設有與出料管內壁相貼合的調壓活塞，所述的調壓活塞、堵料部、出料管之間形成出料通道，所述的堵料部可隨活動軸軸向活動使得出料通道與噴嘴相通或阻斷，所述的出料通道與噴嘴阻斷時，所述的出料管內靠近噴嘴附近可形成負壓使得噴嘴上的原料倒吸回出料管內，所述的出料通道與噴嘴相通時，所述的噴嘴可出料打印。

技術領域

本發明屬于增材制造技術領域，具體而言，涉及一種3D打印機噴頭及3D打印機。

背景技術

增材制造(AdditiveManufacturing，AM)俗稱3D打印，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料等耗材，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。相對于傳統的，對原材料的加工模式不同，是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法，這使得過去受到傳統制造方式的約束，而無法實現的復雜結構件制造成為可能。

3D顆粒打印是3D打印技術中的一種，與主流的3D絲材打印不同，3D顆粒打印的原料是顆粒狀的，經過加熱融化，從噴嘴擠出，最后在工作臺上逐層疊加打印，形成成品。3D顆粒打印機的噴頭作為3D顆粒打印機的核心部件之一，很大程度上決定了成型的質量。

目前大多數的3D打印機噴頭所具備的原料回抽功能都是為3D絲材打印設計，而這種回抽功能無法滿足3D顆粒打印，使得3D顆粒打印在打印一些凹陷時，噴嘴無法阻止原料的流出，大大影響了打印成品的質量。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種可防止打印顆粒原料漏出的3D打印噴頭及3D打印機。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種3D打印噴頭，包括上料口、送料管、出料管、噴嘴，所述的出料管內設有可軸向活動的活動軸和可驅動活動軸軸向活動的驅動裝置，所述的活動軸上設有堵料部，所述的送料管端部設有與出料管相通的通孔，所述的活動軸上還設有與出料管內壁相貼合的調壓活塞，所述的調壓活塞、堵料部、出料管之間形成出料通道，所述的堵料部可隨活動軸軸向活動使得出料通道與噴嘴相通或阻斷，所述的出料通道與噴嘴阻斷時，所述的出料管內靠近噴嘴附近可形成負壓使得噴嘴上的原料倒吸回出料管內，所述的出料通道與噴嘴相通時，所述的噴嘴可出料打印。

利用活動軸的軸向活動帶動堵料部活動來阻斷或開啟出料通道，當堵料部向調壓活塞一側運動直至將出料通道與噴嘴阻斷，在出料管內靠近噴嘴的附近形成負壓，可將即將溢出或已經溢出噴嘴的原料倒吸回出料管內，防漏效果佳，當堵料部向遠離調壓活塞一側運動直至將出料通道與噴嘴相通，噴嘴可正常出料打印。

在上述的一種3D打印噴頭中，所述的驅動裝置包括設置于活動軸一端可驅動其軸向活動的氣缸或電缸或液壓缸。

通過在活動軸端部設置可驅動其軸向活動的驅動機構，如氣缸、電缸或液壓缸，均可實現此功能。

在上述的一種3D打印噴頭中，作為另一種方案，所述的驅動裝置包括設置于活動軸上的分隔環，所述的分隔環與出料管之間形成第一調節腔和第二調節腔，所述的驅動裝置還包括可推動分隔環向靠近或遠離堵料部方向移動的驅動機構。

通過在活動軸上設置分隔環，分隔環兩側分別形成第一調節腔和第二調節腔，利用驅動機構來驅動分隔環沿出料管軸向活動，分隔環軸向活動可帶動活動軸軸向運動。

在上述的一種3D打印噴頭中，所述的第一調節腔上設有第一進氣口，所述的第二調節腔上設有第二進氣口，所述的驅動機構包括設置于第一進氣口上的第一風機和設置于第二進氣口上的第二風機，所述的第一進風機可將外界大氣通入第一進氣口，所述的第二進風機可將外界大氣通入第二進氣口。