CN106853689A - 一种3d打印设备的正负压供墨系统及其工作方法 - Google Patents

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    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Abstract

本发明涉及3D打印技术领域内的一种3D打印设备的正负压供墨系统及其工作方法，其中，3D打印设备的正负压供墨系统，包括通过供墨管依次连接的液体箱、供墨泵、一级过滤器、二级过滤器、墨盒和喷头，其特征在于，所述墨盒内设有液位传感器，所述液位传感器与供墨泵连接用于控制供墨泵的启停以保证墨盒内供打印的墨量，所述墨盒通过两位三通阀连接有正负压系统，所述正负压系统分时段为墨盒提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压。本发明的供墨系统可以实现3D打印过程中的稳定供墨，同时可对喷头进行定期清洗，防止喷头堵塞，延长喷头的使用寿命。

Description

一种3D打印设备的正负压供墨系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印设备的正负压供墨系统及其工作方法。
背景技术
近年来，3D打印技术蓬勃发展，其中以3DP即三维打印工艺技术为基础的打印机，因其成形速度快、成形材料价格低、成形过程不需要支撑等优势，极具大规模工业应用的潜力。
3DP打印技术与传统喷墨打印技术类似，打印设备最关键的部件在于打印头，打印头影响着打印效率、打印质量等。与传统喷墨打印不同的是，工业级3DP三维打印设备的打印头打印环境恶劣，打印过程容易发生堵塞。
现有技术中，与本发明最接近的3D打印设备的供墨系统记载的名称为“3D打印机供墨系统”的一项实用新型专利。该专利申请日期为2014年11月4日，公开（公告）号为204196455U。其公开了一种3D打印机供墨系统，它包含墨袋、水性电磁阀、二级墨盒、液位传感器、蝶形过滤器、喷头、墨管、气管以及负压。由负压系统和二级墨盒相连对其提供一定的负压从而控制二级墨盒内墨水的流量，来完成喷头在工作时对墨水的需求。墨袋放在打印机的墨架上，墨水靠自重通过水性电磁阀流向二级墨盒，再通过蝶形过滤器到达喷头。当到一定液位时，二级墨盒中的液位传感器传给控制板卡信号，控制板卡发出信号到水性电磁阀，水性电磁阀关闭，墨水将不会流向二级墨盒。随着二级墨盒中墨水用量逐渐减少，液位传感器发给板卡复位信号，控制水性电磁阀打开，墨水再次流经水性电磁阀流向二级墨盒，以此往复循环供墨。该专利提供了一种负压供墨系统，但其忽略了长时间负压可能造成打印头吸附尘埃堵塞的问题，同时其叙述的墨水靠自重通过水性电磁阀流向二级墨盒的技术方案，由于未考虑墨水的粘度及液管中的气泡等因素，无法满足环境恶劣的工业化大规模生产需求。
发明内容
本发明针对现有技术中3DP三维打印设备中打印环境恶劣，打印头容易堵塞的问题，提供一种3D打印设备的正负压供墨系统，实现3D打印过程中稳定供墨的同时可对喷头进行定期清洗，防止喷头堵塞，延长喷头的使用寿命。
本发明的目的是这样实现的，一种3D打印设备的正负压供墨系统，包括通过供墨管依次连接的液体箱、供墨泵、一级过滤器、二级过滤器、墨盒和喷头，所述墨盒内设有液位传感器，所述液位传感器与供墨泵连接用于控制供墨泵的启停以保证墨盒内供打印的墨量，所述墨盒通过两位三通阀连接有正负压系统，所述正负压系统分时段为墨盒提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压。
本发明的3D打印设备的正负压供墨系统，液位传感器适时检测墨盒内的液位信号，并将该信号及时反馈给供墨泵，控制供墨泵适时向墨盒内加墨，以保证墨盒内打印的墨量；并且墨盒通过两位三通阀与正压系统和负压系统分时段连通，以便于提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压，从而保证3D打印设备的稳定供墨和适时清洗功能，以防止喷头堵塞，提高打印质量，延长喷头的使用寿命。
为便于实现和清洗功能，所述喷头打印时，两位三通阀的输入端与负压系统连通，所述喷头清洗时，两三通阀与正压系统连通。
为便于实现墨盒对多路喷头的供墨，所述墨盒与喷头之间还设有分油器。
本发明的另一个目的是提供一种3D打印设备的正负压供墨系统的工作方法，包括正压供墨过程、负压打印过程、正压清洗过程；
所述正压供墨过程中，供墨泵启动，墨水经一级过滤器、二级过滤器向墨盒供墨，此时墨盒处于常压下，墨水在液体输送压力和自重力的作用下从喷头自动滴墨并逐步排空墨盒及管道中的气体，直至液位传感器检测墨盒中的墨量达到高液位时，供墨泵停止供墨，开始负压打印过程；
所述负压打印过程中，两位三通阀与负压系统连通，为墨盒提供负压，当负压值达到喷头工作的负压值时，喷头与墨盒之间压力平衡，喷头停止滴墨同时喷头与墨盒之间的供墨管无回墨，喷头启动，喷头在自身内部激励电压的作用下开始喷墨打印工作；当液位传感器检测到墨盒内的墨量达到下限量时，供墨泵再次开启，向墨盒供墨直至达到高液位，供墨泵停止，同时喷头持续喷墨打印，如此供墨泵反复供墨，喷头持续喷墨打印；
正压清洗过程，当喷头工作一段时间需要清洗时，喷头停止工作，两位三通阀切换至与正压系统连通，向墨盒内通正压，使墨盒内的墨水在压力作用下从喷头喷出，同时冲洗出喷头内的堵塞物实现喷头的清洗。
本发明的D打印设备的正负压供墨系统的工作方法，可以实现3D打印设备正常稳定的供墨过程以保证喷头持续打印的需要，同时根据打印工作量和喷头的工作时间，适时对喷头进行清洗，以防止喷头堵塞而影响打印质量，降低喷头使用寿命。
防保证打印质量，所述喷头设有工作位和停机位，所述负压打印过程中，喷头处于工作位，所述正压供墨过程和正压清洗过程，喷头处于停机位。
为保证喷头的工作负压，墨盒内，喷头工作的负压值为0.29—0.36bar。
附图说明
图1为本发明的3D打印设备的正负压供墨系统的原理图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本发明的3D打印设备的正负压供墨系统，包括通过供墨管依次连接的液体箱、供墨泵、一级过滤器、二级过滤器、墨盒和喷头，墨盒内设有液位传感器，液位传感器用于检测墨盒内的墨量并与供墨泵连接用于控制供墨泵的启停以保证墨盒内供打印的墨量，墨盒通过两位三通阀连接有正负压系统，正负压系统分时段为墨盒提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压。具体地，喷头打印时，两位三通阀的输入端与负压系统连通，喷头清洗时，两位三通阀切换至与正压系统连通以便于实现喷头的正压清洗；为便于实现墨盒对多路喷头的供墨，墨盒与喷头之间还设有分油器。
本发明的3D打印设备的正负压供墨系统，液位传感器可以适时检测墨盒内的墨量，并将该信号及时反馈给供墨泵，控制供墨泵适时向墨盒内加墨，以保证墨盒内打印的墨量；并且墨盒通过两位三通阀与正压系统和负压系统分时段连通，以便于提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压，从而保证3D打印设备的稳定供墨和适时清洗功能，以防止喷头堵塞，提高打印质量，延长喷头的使用寿命。
实施例2
本实施例提供一种采用上述3D打印设备的正负压供墨系统的工作方法，包括正压供墨过程、负压打印过程、正压清洗过程；
正压供墨过程中，将喷头置于停机位，供墨泵启动，墨水经一级过滤器、二级过滤器向墨盒供墨，此时墨盒处于常压下，墨水在液体输送压力和自重力的作用下从喷头自动滴墨并逐步排空墨盒及管道中的气体，直至液位传感器检测墨盒中的墨量达到高液位时，供墨泵停止供墨，开始负压打印过程；
负压打印过程中，喷头移至工作位，两位三通阀与负压系统连通，为墨盒提供负压，当负压值达到0.29—0.36bar，达到喷头的工作压力，喷头与墨盒之间压力平衡，喷头停止滴墨同时喷头与墨盒之间的供墨管无回墨，喷头启动，喷头在自身内部激励电压的作用下开始喷墨打印工作；当液位传感器检测到墨盒内的墨量达到下限量时，供墨泵再次开启，向墨盒供墨直至达到高液位，供墨泵停止，同时喷头持续喷墨打印，如此供墨泵反复供墨，喷头持续喷墨打印；当喷头工作一段时间需要清洗时，喷头停止工作并移至停机位，两位三通阀切换至与正压系统连通，向墨盒内通正压，使墨盒内的墨水在压力作用下从喷头喷出，同时冲洗出喷头内的堵塞物实现喷头的清洗。
本发明的D打印设备的正负压供墨系统的工作方法，可以实现3D打印设备正常稳定的供墨过程以保证喷头持续打印的需要，同时根据打印工作量和喷头的工作时间，适时对喷头进行清洗，以防止喷头堵塞而影响打印质量，降低喷头使用寿命。

Claims (6)

1.一种3D打印设备的正负压供墨系统，包括通过供墨管依次连接的液体箱、供墨泵、一级过滤器、二级过滤器、墨盒和喷头，其特征在于，所述墨盒内设有液位传感器，所述液位传感器与供墨泵连接用于控制供墨泵的启停以保证墨盒内供打印的墨量，所述墨盒通过两位三通阀连接有正负压系统，所述正负压系统分时段为墨盒提供喷头打印时的负压和喷头清洗时的正压。
2.根据权利要求1所述的3D打印设备的正负压供墨系统，其特征在于，所述喷头打印时，两位三通阀的输入端与负压系统连通，所述喷头清洗时，两三通阀与正压系统连通。
3.根据权利要求2所述的3D打印设备的正负压供墨系统，其特征在于，所述墨盒与喷头之间还设有分油器。
4.一种权利要求1—3任一项所述的3D打印设备的正负压供墨系统的工作方法，其特征在于，包括正压供墨过程、负压打印过程、正压清洗过程；
所述正压供墨过程中，供墨泵启动，墨水经一级过滤器、二级过滤器向墨盒供墨，此时墨盒处于常压下，墨水在液体输送压力和自重力的作用下从喷头自动滴墨并逐步排空墨盒及管道中的气体，直至液位传感器检测墨盒中的墨量达到高液位时，供墨泵停止供墨，开始负压打印过程；
所述负压打印过程中，两位三通阀与负压系统连通，为墨盒提供负压，当负压值达到喷头工作的负压值时，喷头与墨盒之间压力平衡，喷头停止滴墨同时喷头与墨盒之间的供墨管无回墨，喷头启动，喷头在自身内部激励电压的作用下开始喷墨打印工作；当液位传感器检测到墨盒内的墨量达到下限量时，供墨泵再次开启，向墨盒供墨直至达到高液位，供墨泵停止，同时喷头持续喷墨打印，如此供墨泵反复供墨，喷头持续喷墨打印；
正压清洗过程，当喷头工作一段时间需要清洗时，喷头停止工作，两位三通阀切换至与正压系统连通，向墨盒内通正压，使墨盒内的墨水在压力作用下从喷头喷出，同时冲洗出喷头内的堵塞物实现喷头的清洗。
5.根据权利要求4所述的工作方法，其特征在于，所述喷头设有工作位和停机位，所述负压打印过程中，喷头处于工作位，所述正压供墨过程和正压清洗过程，喷头处于停机位。
6.根据权利要求4所述的工作方法，其特征在于，所述负压打印过程中，墨盒内，喷头工作的负压值为0.29—0.36bar。
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