[發(fā)明專利]一種針對(duì)直寫式3D打印的自動(dòng)化墨水保護(hù)套筒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210592679.2
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114834040B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅德慶;劉海宇;汪延成;余世政;錢森煜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/321
• 分類號(hào): B29C64/321;B29C64/209;B29C64/20;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)直寫式3D打印的自動(dòng)化墨水保護(hù)套筒。保護(hù)套筒包括套筒內(nèi)殼、套筒外殼、環(huán)形密封滑塊；套筒外殼與套筒內(nèi)殼由外向內(nèi)同軸套裝形成環(huán)形密閉腔體；套筒外殼的錐形結(jié)構(gòu)與套筒內(nèi)殼的錐形結(jié)構(gòu)形成空隙；環(huán)形密閉腔體內(nèi)的底部設(shè)置有S型子腔體，環(huán)形密封滑塊在S型子腔體內(nèi)上下滑動(dòng)，帶動(dòng)密封保護(hù)液體分別在打印時(shí)和打印間歇時(shí)縮回和擠出，保證不影響正常打印的情況下，在打印間歇時(shí)隔絕打印墨水與外界接觸，對(duì)打印墨水起到保護(hù)作用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、能夠自動(dòng)運(yùn)行，且不影響正常打印，能夠?qū)Υ蛴∧鸬奖Ｗo(hù)作用，減少堵頭現(xiàn)象的發(fā)生，節(jié)省材料，從而能夠提高整個(gè)打印系統(tǒng)的功能性和集成度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了墨水直寫式3D打印領(lǐng)域的一種墨水保護(hù)套筒，尤其涉及一種針對(duì)直寫式3D打印的自動(dòng)化墨水保護(hù)套筒。

背景技術(shù)

近些年，隨著3D打印技術(shù)的興起，越來(lái)越多的材料可以通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成形制造。在眾多3D打印技術(shù)中，墨水直寫式3D打印技術(shù)具有成本低、靈活性高、制造范圍大等優(yōu)點(diǎn)，受到了大家的廣泛關(guān)注。墨水直寫式3D打印技術(shù)將具有剪切變稀性能的打印墨水通過(guò)打印針頭擠出，沿著預(yù)定好的打印路線層層堆積，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜模型的制備。隨著學(xué)者們的不斷深入研究，含有生物材料、陶瓷材料、有機(jī)高分子材料等一系列打印墨水被成功研制出來(lái)，制備出的產(chǎn)品在醫(yī)學(xué)、催化、航空航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

隨著墨水直寫式3D打印技術(shù)的發(fā)展，打印墨水中材料種類的不斷增加，這其中有很多材料具有高揮發(fā)性，含有這種材料的打印墨水在打印針頭處與空氣接觸時(shí)，極易揮發(fā)，從而導(dǎo)致材料性能的改變；在打印間歇時(shí)，打印針頭處墨水的揮發(fā)還會(huì)導(dǎo)致打印針頭出現(xiàn)堵頭現(xiàn)象，這時(shí)需要重新更換打印針頭，造成材料與時(shí)間成本上的浪費(fèi)；還有部分材料在與空氣接觸時(shí)會(huì)發(fā)生性質(zhì)變化，也會(huì)影響墨水的打印性能。因此在打印間歇時(shí)，保護(hù)墨水避免其與空氣接觸，減少材料性能變化，提高墨水的保存時(shí)間顯得尤為重要。

中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01610886241.X)公開(kāi)了一種密封裝置及裝有該密封裝置的三維打印機(jī)及其打印方法，密封裝置包括底座、與底座形成密閉腔體的柔性密封罩以及工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在打印過(guò)程中與空氣的阻隔。但該裝置主要應(yīng)用于金屬材料3D打印技術(shù)中，且裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，使得制造與安裝成本較高。

中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01610128215.0)公開(kāi)了一種注射器針頭保護(hù)裝置，裝置內(nèi)部含有連桿、密封板、多個(gè)彈簧、旋轉(zhuǎn)銷、兩個(gè)限位孔和一個(gè)定位球，通過(guò)定位球的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)針頭的伸出和縮回動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)針頭的保護(hù)。該保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝困難，在使用過(guò)程中，需要手動(dòng)按壓旋轉(zhuǎn)銷才能夠運(yùn)行，且未能完全阻絕針頭與空氣的接觸。

在以公開(kāi)的發(fā)明專利中，尚未發(fā)現(xiàn)針對(duì)墨水直寫式3D打印技術(shù)中墨水材料的保護(hù)裝置。墨水材料的保護(hù)裝置能夠在打印間歇時(shí)避免材料與外界接觸，從而避免材料性質(zhì)的改變，保證打印精度并減少成本損耗，因此有必要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化的直寫式3D打印的墨水保護(hù)套筒裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)墨水直寫式3D打印中部分打印墨水不能長(zhǎng)時(shí)間接觸空氣、已發(fā)生堵頭等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)直寫式3D打印的自動(dòng)化墨水保護(hù)套筒。通過(guò)打印過(guò)程中的擠出氣壓的變化，實(shí)現(xiàn)密封保護(hù)液體的自動(dòng)擠出和縮回，從而在不影響正常打印過(guò)程的前提下，阻隔打印墨水與外部空氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)打印墨水的保護(hù)，提高其放置時(shí)間。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

所述保護(hù)套筒包括套筒內(nèi)殼、套筒外殼和環(huán)形密封滑塊；所述套筒內(nèi)殼上部間隔開(kāi)設(shè)有多個(gè)氣體導(dǎo)流孔，所述套筒外殼與套筒內(nèi)殼由外向內(nèi)同軸套裝，所述套筒外殼與套筒內(nèi)殼之間形成環(huán)形密閉腔體；所述套筒外殼與套筒內(nèi)殼底端均連接有一個(gè)錐形結(jié)構(gòu)，所述套筒外殼的錐形結(jié)構(gòu)與套筒內(nèi)殼的錐形結(jié)構(gòu)形成空隙；