CN108248032A - 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备 - Google Patents

一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108248032A
CN108248032A CN201810000639.8A CN201810000639A CN108248032A CN 108248032 A CN108248032 A CN 108248032A CN 201810000639 A CN201810000639 A CN 201810000639A CN 108248032 A CN108248032 A CN 108248032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
printing
printing head
equipment
head insertion
printing equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810000639.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108248032B (zh
Inventor
姜再兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201810000639.8A priority Critical patent/CN108248032B/zh
Publication of CN108248032A publication Critical patent/CN108248032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108248032B publication Critical patent/CN108248032B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备。本发明涉及3D打印领域。它解决了现有的3D打印技术对复杂的、镂空的和精细的形状还不易实现打印的问题。本发明的由喷头嵌入式打印装置和冷却装置组成，喷头嵌入式打印装置设在冷却装置的圆心处。本发明的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，具有结构简单、设计合理，实现了无支撑材料的复杂镂空材料的打印，与此同时，还可以实现跨界面的3D打印，这是现有设备不易实现的，即可以一次性打印几种相互连接的不同种类/性能的材料。本发明能适应多种打印液，只要是热固化树脂均可的优点。

Description

一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备。
背景技术
目前，3D打印技术是利用计算机进行三维数字化设计，通过使用3D打印设备将“打印材料”进行逐层叠加，最终将计算机中的数字模型变成实物。3D打印设备内可装有金属、陶瓷、塑料、树脂等不同特性的“打印材料”。在工业设计、服装设计、珠宝设计、家具设计、展示设计、艺术品保护和修复等与艺术设计相关的产业中，3D打印以其自身设计空间无限、材料无限组合、精确的实体复制等特性，使艺术与技术得到较为完美的结合，产生了许多令人惊艳的艺术品和产品。然而，随着人类对产品性能的逐渐提升，现有的3D打印技术/装备已经不能完全满足人们对3打印技术日益增长的需求，有些复杂的、镂空的、精细的形状，如超轻点阵结构等，分层打印过于复杂，并且还需要支撑系统配合的问题。因此，需要标准的、打印材料强度高的立体3D打印设备/系统。
发明内容
本发明为了解决现有的3D打印技术/装备已经不能完全满足人们对3D打印技术日益增长的需求，对复杂的、镂空的和精细的形状还不易实现打印的问题，本发明提供了一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，解决该问题的具体技术方案如下：
本发明的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，由喷头嵌入式打印装置1和冷却装置2组成，喷头嵌入式打印装置1设在冷却装置2的圆心处，
所述的喷头嵌入式打印装置1由圆形筒体1-1、温度传感器1-2、加热器1-3、打印喷头1-4和筒盖1-5组成，打印喷头1-4设在圆形筒体1-1的下端，加热器1-3设在打印喷头1-4的上方，加热器1-3的上方设有温度传感器1-2，筒盖1-5设在圆形筒体1-1的上端，温度传感器1-2与温度控制器连接，温度控制器与功率放大电路连接，功率放大电路与加热器1-3连接，打印喷头1-4置于打印液容器的液体内；
所述的冷却装置2由中空恒温圆筒形容器2-1、恒温水槽2-2、进水口2-3、出水口2-4、密封圈2-5和隔热材料2-6组成，恒温水槽2-2设在中空恒温圆筒形容器2-1的壁腔内，进水口2-3设在中空恒温圆筒形容器2-1的左下部，出水口2-4设在中空恒温圆筒形容器2-1右上部，密封圈2-5设在恒温水槽2-2内壁与圆形筒体1-1的外壁之间，在恒温水槽2-2内壁与圆形筒体1-1的腔体内填充隔热材料2-6，进水口2-3与循环泵的出水口相连接，在中空恒温圆筒形容器2-1的上方设有风扇。
本发明的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，具有结构简单、设计合理，实现了无支撑材料的复杂镂空材料的打印。与此同时，还可以实现跨界面的3D打印，这是现有设备不易实现的，即可以一次性打印几种相互连接的不同种类/性能的材料。本发明能适应多种打印液，只要是热固化树脂均可。本发明广泛适用于工业设计、服装设计、珠宝设计、家具设计、展示设计、艺术品保护和修复等与艺术设计相关的产业中。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是图1中喷头嵌入式打印装置的结构示意图，图3是图1中冷却装置的结构示意图，图4是本发明的原理方框图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式由喷头嵌入式打印装置1和冷却装置2组成，喷头嵌入式打印装置1设在冷却装置2的圆心处，
所述的喷头嵌入式打印装置1由圆形筒体1-1、温度传感器1-2、加热器1-3、打印喷头1-4和筒盖1-5组成，打印喷头1-4设在圆形筒体1-1的下端，加热器1-3设在打印喷头1-4的上方，加热器1-3的上方设有温度传感器1-2，筒盖1-5设在圆形筒体1-1的上端，温度传感器1-2与温度控制器连接，温度控制器与功率放大电路连接，功率放大电路与加热器1-3连接，打印喷头1-4置于打印液容器的液体内，处于打印液液面以下并固定不动，打印液容器固定于三维运动装置上，随着三维运动平台运动；
所述的冷却装置2由中空恒温圆筒形容器2-1、恒温水槽2-2、进水口2-3、出水口2-4、密封圈2-5和隔热材料2-6组成，恒温水槽2-2设在中空恒温圆筒形容器2-1的壁腔内，进水口2-3设在中空恒温圆筒形容器2-1的左下部，出水口2-4设在中空恒温圆筒形容器2-1右上部，密封圈2-5设在恒温水槽2-2内壁与圆形筒体1-1的外壁之间，在恒温水槽2-2内壁与圆形筒体1-1的腔体内填充隔热材料2-6，进水口2-3与循环泵的出水口相连接，在中空恒温圆筒形容器2-1的上方设有风扇。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的加热器1-3与圆形筒体1-1采用螺纹连接，温度传感器1-2与加热器1-3采用导热胶粘接。加热器1-3用耐高温导线、温度传感器1-2由耐高温数据线与筒盖1-5连接，筒盖1-5与圆形筒体1-1螺纹连接。
具体实施方式三：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述的加热器1-3与打印喷头1-4由丝扣连接，保证热量快速传导。
具体实施方式四：结合图1、图2、图3说明本实施方式，本实施方式所述的隔热材料2-6采用石棉布、绝热树脂。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的密封垫圈2-5为多个，根据需要设置在中空恒温圆筒形容器2-1内壁与圆形筒体1-1的外壁之间的上、下部。下部密封圈2-5保证打印液体不会进入喷头嵌入式打印装置1与冷却装置2之间，同时也保证隔热填充物不会渗入打印液中。上部密封圈2-5保证喷头嵌入式打印装置1与冷却装置连为一个整体，同时对隔热物质也起到密闭作用。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的打印喷头1-4呈圆锥形，采用不锈钢、铜金属材料，圆锥形打印喷头1-4的尖端尺寸以及打印喷头与打印液的接触面积决定了打印精度，因此，打印喷头1-4的下端尽量尖，尖端的直径为0.005mm～1.000mm，打印喷头1-4与打印液接触面积越小，打印精度越高。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的圆形筒体1-1采用不锈钢材料；所述的中空恒温圆筒形容器2-1采用玻璃或不锈钢材料；筒盖1-5也可采用橡胶材料。
具体实施方式八：本实施方式所述的运动系统包括三维位移台、样品台、电机驱动器、控制器组成，软件将3D打印产品转化为运动轨迹，控制器将运动轨迹传给电机驱动器，电机驱动器驱动电机运动，最终转化为三维位移台的三维运动。三维位移台由X，Y，Z三个滚珠丝杠模组组成。样品台通过L型转角与Z轴相连接。打印液容器放置于打印台上。打印喷头1-4整体沉浸在打印液容器内。
工作原理：
本发明的喷头嵌入式打印装置1中的温度传感器1-2实时采集加热器1-3的温度传输给温度控制器，温度控制器将被测对象的实际温度与预设的温度值进行比较，产生对被测对象进行加热的控温信号，控制功率放大电路对控温信号进行滤波放大后送至加热器1-3和风扇，对加热器1-3和中空恒温圆筒形容器2-1的温度进行控制，使得加热器1-3的温度与预设的温度值相同，因打印喷头1-4浸没在打印液液面以下，打印喷头1-4被加热的热量将打印液通过点加热的方式固化。冷却装置2要保证加热器1-3的热量不被传导至打印液，从而引起打印液的固化，同时，又要保证加热器1-3的热量不被冷却装置2带走，影响打印喷头1-4的工作温度，还要保持中空恒温圆筒形容器2-1恒温。

Claims (10)

1.一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，它由喷头嵌入式打印装置(1)和冷却装置(2)组成，其特征在于：喷头嵌入式打印装置(1)设在冷却装置(2)的圆心处，
所述的喷头嵌入式打印装置(1)由圆形筒体(1-1)、温度传感器(1-2)、加热器(1-3)、打印喷头(1-4)和筒盖(1-5)组成，打印喷头(1-4)设在圆形筒体(1-1)的下端，加热器(1-3)设在打印喷头(1-4)的上方，加热器(1-3)的上方设有温度传感器(1-2)，筒盖(1-5)设在圆形筒体(1-1)的上端，温度传感器(1-2)与温度控制器连接，温度控制器与功率放大电路连接，功率放大电路与加热器(1-3)连接，打印喷头(1-4)置于打印液容器的液体内；
所述的冷却装置(2)由中空恒温圆筒形容器(2-1)、恒温水槽(2-2)、进水口(2-3)、出水口(2-4)、密封圈(2-5)和隔热材料(2-6)组成，恒温水槽(2-2)设在中空恒温圆筒形容器(2-1)的壁腔内，进水口(2-3)设在中空恒温圆筒形容器(2-1)的左下部，出水口(2-4)设在中空恒温圆筒形容器(2-1)右上部，密封圈(2-5)设在恒温水槽(2-2)内壁与圆形筒体(1-1)的外壁之间，在恒温水槽(2-2)内壁与圆形筒体(1-1)的腔体内填充隔热材料(2-6)，进水口(2-3)与循环泵的出水口相连接，在中空恒温圆筒形容器(2-1)的上方设有风扇。
2.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的加热器(1-3)与圆形筒体(1-1)采用螺纹连接，温度传感器(1-2)与加热器(1-3)采用导热胶粘接。
3.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的加热器(1-3)采用耐高温导线、温度传感器(1-2)由耐高温数据线与筒盖(1-5)连接，筒盖(1-5)与圆形筒体(1-1)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的加热器(1-3)与打印喷头(1-4)由丝扣连接。
5.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的隔热材料(2-6)采用石棉布、绝热树脂。
6.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的密封垫圈2-5为多个，根据需要设置在中空恒温圆筒形容器(2-1)内壁与圆形筒体(1-1)的外壁之间的上、下部。
7.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的打印喷头(1-4)呈圆锥形，采用不锈钢、铜金属材料。
8.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，其特征在于：所述的圆形筒体(1-1)采用不锈钢材料。
9.根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，
其特征在于：所述的中空恒温圆筒形容器(2-1)采用玻璃或不锈钢材料。
10.所根据权利要求1所述的一种打印喷头嵌入打印液体的3D打印设备，
其特征在于：圆锥形打印喷头(1-4)尖端的直径为0.005mm～1.000mm。
CN201810000639.8A 2018-01-02 2018-01-02 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备 Active CN108248032B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810000639.8A CN108248032B (zh) 2018-01-02 2018-01-02 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810000639.8A CN108248032B (zh) 2018-01-02 2018-01-02 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108248032A true CN108248032A (zh) 2018-07-06
CN108248032B CN108248032B (zh) 2020-01-31

Family

ID=62725722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810000639.8A Active CN108248032B (zh) 2018-01-02 2018-01-02 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108248032B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021093603A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 深圳职业技术学院 一种3d打印机同轴喷头及具有其的3d打印机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214133A (ja) * 1988-07-01 1990-01-18 Osaka Prefecture 光学的造形法
CN101618604A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 精工爱普生株式会社 立体造形方法及立体造形装置以及片材的加工方法及片材加工装置
CN205202220U (zh) * 2015-12-17 2016-05-04 天津大格科技有限公司 一种3d打印机喷嘴
PL222794B1 (pl) * 2014-03-13 2016-09-30 Politechnika Warszawska Sposób wytwarzania trójwymiarowych obiektów z termoplastów i drukarka 3D
CN106299157A (zh) * 2015-05-24 2017-01-04 上海微电子装备有限公司 一种激光加热封装系统及方法
CN106346775A (zh) * 2016-10-10 2017-01-25 西安科技大学 一种彩色dlp光固化3d打印系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0214133A (ja) * 1988-07-01 1990-01-18 Osaka Prefecture 光学的造形法
CN101618604A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 精工爱普生株式会社 立体造形方法及立体造形装置以及片材的加工方法及片材加工装置
PL222794B1 (pl) * 2014-03-13 2016-09-30 Politechnika Warszawska Sposób wytwarzania trójwymiarowych obiektów z termoplastów i drukarka 3D
CN106299157A (zh) * 2015-05-24 2017-01-04 上海微电子装备有限公司 一种激光加热封装系统及方法
CN205202220U (zh) * 2015-12-17 2016-05-04 天津大格科技有限公司 一种3d打印机喷嘴
CN106346775A (zh) * 2016-10-10 2017-01-25 西安科技大学 一种彩色dlp光固化3d打印系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021093603A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 深圳职业技术学院 一种3d打印机同轴喷头及具有其的3d打印机

Also Published As

Publication number Publication date
CN108248032B (zh) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103431925B (zh) 一种多自由度气动多喷头复杂组织器官制造系统
CN106493945B (zh) 3d打印喷头及智能控制3d打印喷头
CN103192524A (zh) 一种新的3d打印物体表面处理工艺
CN108152151A (zh) 一种温控式反复剪切的非饱和土直剪仪
CN108248032A (zh) 一种打印喷头嵌入打印液体的3d打印设备
CN101100106A (zh) 一种塑料模具快速加热及冷却的温度控制装置
CN103667053B (zh) 自动连续换液细胞培养装置
CN114594673B (zh) 一种食用明胶3d打印装备及控制系统
CN207465454U (zh) 一种用于陶瓷材料的3d打印装置
CN108032517A (zh) 一种两区段独立温控生物3d打印喷头
CN103977933A (zh) 双电机控制单嘴计量注胶设备
CN208410580U (zh) 一种易于组合替换的风扇叶注塑模具
CN204322428U (zh) 一种用于制作蜡球的模具
CN207657231U (zh) 一种3d打印工件的表面处理装置
CN206644342U (zh) 一种应用于3d打印机的耗材连接装置
CN107344386A (zh) 一种压电织构陶瓷注射成型机
CN111300827B (zh) 一种基于剪切变稀特性凝胶的3d打印设备
CN208980319U (zh) 一种基于油缸驱动的胶体压料机
CN2377011Y (zh) 二液自动灌封机
CN201077144Y (zh) 一种塑料模具快速加热及冷却的温度控制装置
CN206796409U (zh) 一种智能加湿型塑料注塑模具
CN207509596U (zh) 一种卧式自动蜡模成型机
CN205905439U (zh) 柔性梁制备系统
CN208930660U (zh) 液态二氧化碳冷却系统
CN203842769U (zh) 双电机控制单嘴计量注胶设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant