CN109605749A - 一种大型3d打印喷嘴装置 - Google Patents

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汤雨璇
康凌航
郑以诺
黄美溪
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Abstract

本发明公开了一种大型3D打印喷嘴装置，包括喷嘴本体，喷嘴本体内侧上部设置有用于将溶解在打印材料中的空气释放出去的缓冲区域，缓冲区域的顶部连接至打印材料入口，底部连接至打印材料出口，打印材料出口通过设置在喷嘴本体中的打印材料通道连接至若干喷嘴出口，缓冲区域上设置有连接至喷嘴本体外侧的排气装置，排气装置的自由端连接至抽气装置。本发明可以对打印材料进行匀流，均匀的分布在喷嘴上，提高喷嘴材料的出口面积，从而提升打印效率。

Description

一种大型3D打印喷嘴装置
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种大型3D打印喷嘴装置。
背景技术
3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与以往的去除材料加工技术完全不同。
目前3D打印较为成熟的工艺是采用立体光固化成形法SLA，使液体光敏材料固化，SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免会产生盈利或引起形变，因此需要对液体成形设备进行精密控制。
发明内容
针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供了一种大型3D打印喷嘴装置。本发明可以对打印材料进行匀流，均匀的分布在喷嘴上，提高喷嘴材料的出口面积，从而提升打印效率。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种大型3D打印喷嘴装置，包括喷嘴本体，喷嘴本体内侧上部设置有用于将溶解在打印材料中的空气释放出去的缓冲区域，缓冲区域的顶部连接至打印材料入口，底部连接至打印材料出口，打印材料出口通过设置在喷嘴本体中的打印材料通道连接至若干喷嘴出口，缓冲区域上设置有连接至喷嘴本体外侧的排气装置，排气装置的自由端连接至抽气装置。
进一步地，所述打印材料通道呈树状结构设置在喷嘴本体中。
进一步地，打印材料出口与每个喷嘴出口之间的距离均相同。
进一步地，打印材料出口与打印材料通道的衔接处连接有颜料供给装置。
进一步地，打印材料出口与打印材料通道的衔接处设置有用于将打印材料和颜料混合均匀的搅拌装置。
进一步地，缓冲区域上对称设置有两个排气装置。
进一步地，喷嘴本体中设置有用于控制内部温度的保温装置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明在使用时，打印材料首先由打印材料入口进入缓冲区域，抽气装置与缓冲区域连接，且抽气装置和排气装置相连，使缓冲区域内的压力小于喷嘴外部压力，打印材料内溶解的空气析出，通过排气装置排出，打印材料继续向下流动，通过若干喷嘴出口喷出，提高喷嘴材料的出口面积，从而提升打印效率。
进一步地，打印材料向下流动时通过树状结构的打印材料通道排出喷嘴开始3D打印工作，该树状结构中，打印材料出口到各个喷嘴出口处距离相等，路径相同，可以均匀将打印材料分布在喷嘴出口处。
进一步地，在打印材料出口和打印材料通道的入口处连接有颜料供给装置，根据所需打印成品的颜色需求设置颜料供给装置供给的颜料种类，从而实现打印不同颜色的成品。
进一步地，打印材料与颜料的交汇处设置有搅拌装置，可以保证颜料与打印材料充分搅拌在一起。
进一步地，通过设置保温装置，可以控制喷嘴内部的温度，保证打印材料的温度恒定，以确保打印材料的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的剖视图。
其中，1、喷嘴本体；2、排气装置；3、抽气装置；4、颜料供给装置；5、搅拌装置；6、打印材料入口；7、缓冲区域；8、打印材料通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
在3D打印中，常规情况下打印的成品体积较小，并且多数只能打印单色的打印材料，本发明装置可以对打印材料进行匀流，均匀的分布在喷嘴上，提高喷嘴材料的出口面积，从而提升打印效率。在喷嘴装置中设有缓冲区域7，可以将溶解在打印材料中的空气稀释出，保证打印成品无气泡。同时为了保证打印材料在喷嘴中温度的均匀性，在喷嘴本体内部设有保温装置，具体采用恒温通道。为了增加打印成品的颜色，在打印材料入口处连接有颜料供给装置4，根据所需打印成品的颜色需求设置颜料供给装置4供给的颜料种类，从而实现打印不同颜色的成品。
具体参见图1，一种大型3D打印喷嘴装置，该装置包括喷嘴主体1，所述喷嘴主体1上方装有排气装置2，即排气管道，用于排出打印材料中溶解的空气，防止打印成品中有气泡，该排气装置2与抽气装置3连接。喷嘴主体1内部设有打印材料缓冲区域7，排气装置2与该缓冲区域7连接，抽气装置3抽气保证缓冲区域7内为负压力，可以让打印材料中溶解的气体尽快析出。为了提高打印效率，在喷嘴本体1底部设置有多个喷嘴出口，同时为了保证每个出口处的流量相同，在喷嘴内部设置有匀流通道，该打印材料通道8为树状结构，保证打印材料的出口到每个喷嘴出口的距离完全一样，这样可以最大程度起到匀流的作用。在打印材料进入喷嘴后，在打印材料出口和打印材料通道8的入口处连接有颜料供给装置4，根据所需打印成品的颜色需求设置颜料供给装置4供给的颜料种类，从而实现打印不同颜色的成品。在打印材料与颜料的交汇区设置有搅拌装置5，可以保证颜料与打印材料充分搅拌在一起。在喷嘴本体1内部设有保温装置，即保温通道，可以控制喷嘴内部的温度，保证打印材料的温度恒定，保证打印材料的稳定性。
下面结合实施例对本发明做详细描述：
一种大型3D打印喷嘴装置，包括喷嘴主体1、排气装置2、抽气装置3、颜料供给装置4和搅拌装置5。喷嘴主体1内部打印材料通道8为树状结构，保证喷嘴打印材料出口到每个喷嘴出口的距离完全一样，这样可以最大程度起到匀流的作用。喷嘴主体1内部设有打印材料缓冲区域7，排气装置2与该缓冲区域7连接，抽气装置3抽气保证缓冲区内为负压力，可以让打印材料中溶解的气体尽快析出。在打印材料进入喷嘴后，在打印材料出口和打印材料通道8的入口处连接有颜料供给装置4，根据所需打印成品的颜色需求设置颜料供给装置4供给的颜料种类，从而实现打印不同颜色的成品。在喷头内部设有保温通道，可以控制喷嘴内部的温度，保证打印材料的温度恒定，保证打印材料的稳定性。
主要工作流程如下：
打印材料进入喷嘴本体1，首先进入缓冲区域7，抽气装置3和排气装置2相连，缓冲区域7内的压力小于喷嘴外部压力，打印材料内溶解的空气析出，通过排气装置2排出喷嘴。打印材料继续向下流动，颜料供给装置4为喷嘴提供颜料，可以根据打印成品的要求设置颜料种类，打印材料在搅拌装置5处与颜料相遇，搅拌装置5将打印材料和颜料混合，通过树状结构的打印材料通道排出喷嘴开始3D打印工作。该树状结构中，打印材料出口到各个喷嘴出口处距离相等，路径相同，可以均匀将打印材料分布在喷嘴出口处。

Claims (7)

1.一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，包括喷嘴本体(1)，喷嘴本体(1)内侧上部设置有用于将溶解在打印材料中的空气释放出去的缓冲区域(7)，缓冲区域(7)的顶部连接至打印材料入口(6)，底部连接至打印材料出口，打印材料出口通过设置在喷嘴本体(1)中的打印材料通道(8)连接至若干喷嘴出口，缓冲区域(7)上设置有连接至喷嘴本体(1)外侧的排气装置(2)，排气装置(2)的自由端连接至抽气装置(3)。
2.根据权利要求1所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，所述打印材料通道(8)呈树状结构设置在喷嘴本体(1)中。
3.根据权利要求2所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，打印材料出口与每个喷嘴出口之间的距离均相同。
4.根据权利要求1所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，打印材料出口与打印材料通道(8)的衔接处连接有颜料供给装置(4)。
5.根据权利要求4所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，打印材料出口与打印材料通道(8)的衔接处设置有用于将打印材料和颜料混合均匀的搅拌装置(5)。
6.根据权利要求1所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，缓冲区域(7)上对称设置有两个排气装置(2)。
7.根据权利要求1所述的一种大型3D打印喷嘴装置，其特征在于，喷嘴本体(1)中设置有用于控制内部温度的保温装置。
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