CN206264358U - 一种实时混料3d打印头 - Google Patents
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Abstract
一种实时混料3D打印头，包括混料腔，所述混料腔包括顶部和底部，混料腔中间设有螺杆混料装置，所述螺杆混料装置的上端穿过混料腔的顶部连接机械控制装置，所述混料腔的顶部上开有至少两个通孔，一通孔内插入注射管道，其他通孔内插入喷射管道，所述注射管道和喷射管道的管口直径与通孔的内径相适配，注射管道和混料腔的外侧均包裹加热装置，所述加热装置、喷射管道和注射管道均连接在机械控制装置上，所述机械控制装置控制螺杆混料装置、加热装置、喷射管道和注射管道。本实用新型结构简单，设计巧妙；能有效实现实时混合，混合均匀，避免固液混合产生应力面。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种打印头，具体涉及一种实时混料3D打印头。
背景技术
岩土材料是岩土模型模拟中主要应用的材料，目前传统岩土模型主要采用人工分层填筑夯实成形，该制造方法缺乏精确的性能调控手段，且大尺寸制造耗费人力物力。对岩土模型材料的选取通常直接从工程及灾害发生地选取或者通过相似材料的配比达到物理和力学性能（容重比、渗透率、粘聚力、内摩擦角和弹性模量等）的要求，但通常由于人工方法对材料成形的宏微观结构的不可控性，通常性能无法得到多项满足。
随着近年来3D打印技术的快速发展，利用3D技术打印岩土模型具有广泛的应用前景，打印过程中岩土材料的混合效果直接影响到3D打印效果，因此，针对岩土材料的混合打印受到越来越多的重视，目前，在3D打印过程中无法实现对岩土材料的实时混合，同时，混合过程中原料间易产生液固应力面，易导致混合不均匀和机械损坏。
发明内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能实时混合，混合均匀，避免固液混合产生应力面的3D打印头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种实时混料3D打印头，包括混料腔，所述混料腔包括顶部和底部，混料腔中间设有螺杆混料装置，所述螺杆混料装置的上端穿过混料腔的顶部连接机械控制装置，所述混料腔的底部开有出料孔，所述混料腔的顶部上开有至少两个通孔，一通孔内插入注射管道，其他通孔内插入喷射管道，所述注射管道和喷射管道的管口直径与通孔的内径相适配，注射管道和混料腔的外侧均包裹加热装置，所述加热装置、喷射管道和注射管道均连接在机械控制装置上，所述机械控制装置控制螺杆混料装置、加热装置、喷射管道和注射管道。
进一步，所述喷射管道内装填3D打印的粉末原料，所述注射管道内装填3D打印的添加剂浆料。
进一步，所述螺杆混料装置包括螺杆，所述螺杆上有螺纹，3D打印头通过螺杆的尺寸、螺纹的厚度和密集程度使3D打印的粉末原料和添加剂浆料混合均匀。
进一步，所述通孔的数量与3D打印的粉末原料的种类相一致。
进一步，所述通孔在混料腔的顶部呈中心对称分布。
进一步，所述螺杆混料装置包括螺杆，所述螺杆的直径为3-4mm，螺杆上有螺纹，螺纹的外壁与混料腔内壁间的距离为0.3-2mm，螺纹的厚度为0.08-0.1mm，螺纹与相邻螺纹间的间距为0.8-1mm。
进一步，所述螺杆的形状与混料腔的形状相适配。
进一步，所述混料腔的顶部呈半球形，所述混料腔的底部呈圆锥形。
进一步，所述出料孔开在圆锥形的顶点上。
与现有技术相比，本实用新型结构简单，设计巧妙；能有效实现实时混合，混合均匀，避免固液混合产生应力面；通过选用适当尺寸和螺纹密集程度的螺杆，有效保证混合过程中不产生应力面，混合均匀；根据实际需要在开通孔，并在通孔内插入注射管道和喷射管道，保证实时混合，同时便于拆装清洗；设置加热装置，保证混合效果。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本实用新型一种实时混料3D打印头的一较佳实施例包括混料腔1，混料腔1包括顶部1-2和底部1-1，在一实施例中，混料腔1的顶部1-2呈半球形，混料腔1的底部1-1呈圆锥形，混料腔1的底部1-1开有出料孔1-4，在一实施例中，出料孔1-4开在圆锥形的顶点上，混合腔1的顶部 1-2上开有至少两个通孔1-3，一通孔1-3内插入注射管道3，其他通孔1-3内插入喷射管道4，喷射管道3内装填3D打印的粉末原料，注射管道4内装填3D打印的添加剂浆料，注射管道3和喷射管道4的管口直径与通孔1-3的内径相适配，注射管道3和混料腔1的外侧包裹加热装置2，在一实施例中，混合腔1的顶部 1-2上开有三个通孔1-3，三个通孔1-3在混合腔1的顶部1-2上呈中心对称分布，混合腔1的顶部 1-2上的通孔1-3的数量与3D打印的粉末原料的种类相一致，通孔1-3可以根据3D打印的粉末原料的种类进行开设。
混料腔1内设有螺杆混料装置5，螺杆混料装置5的上端穿过混料腔1的顶部1-2连接机械控制装置（图中未示出），螺杆混料装置5包括螺杆5-1，螺杆5-1上有螺纹5-2，3D打印头通过螺杆5-1的尺寸、螺纹5-2的厚度和密集程度使3D打印的粉末原料和添加剂浆料混合均匀。在一实施例中，螺杆5-1的直径为3.5mm，螺杆5-1上有螺纹5-2，螺纹5-2的外壁与混料腔1内壁间的距离为0.5mm，距离过小易导致磨损，距离过大易导致露流严重，螺纹5-2的厚度为0.09mm，螺纹5-2与相邻螺纹5-2间的间距为0.9mm，螺杆5-1的形状与混料腔1的形状相适配。
加热装置2、喷射管道4和注射管道3均连接在机械控制装置（图中未示出）上，机械控制装置（图中未示出）控制螺杆混料装置5、加热装置2、喷射管道4和注射管道3。
工作过程：根据岩土材料的原料种类数量，在混料腔1的顶部1-2上开相应数量的通孔1-3，在通孔1-3内分别插入喷射管道4和注射管道3，注射管道3和喷射管道4的管口直径与通孔1-3的内径相适配，能够完全密封通孔1-3，然后向喷射管道4内装填3D打印的粉末原料，注射管道3内装填添加剂浆料，启动机械控制装置，设置参数，加热装置2开始加热，加热温度在80℃左右，螺杆混料装置5的螺杆5-1开始转动，同时喷射管道4向混料腔1内喷入原料，注射管道3向混料腔1内注入添加剂，添加剂从注射管道3到混料腔1内始终处于被加热状态，在向混料腔1中注入原料和添加剂的同时，螺杆混料装置5搅拌混合原料和添加剂，通过选用有适当尺寸和密集程度的螺纹5-2的螺杆5-1，使原料混合过程中，不产生应力，混合均匀后混合浆料随着螺杆5-1的转动从混料腔1的下端挤出，混料腔1的下端呈圆锥形1-1，非常便于打印挤料。
本实用新型结构简单，设计巧妙；能有效实现实时混合，混合均匀，有效避免固液混合时应力面的产生。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于，螺杆5-1的直径为3.2mm，螺杆5-1上有螺纹5-2，螺纹5-2的外壁与混料腔1内壁间的距离为0.8mm，螺纹5-2的厚度为0.08mm，螺纹5-2与相邻螺纹5-2间的间距为0.8mm，余则与实施例1基本相同。
本实用新型结构简单，设计巧妙；能有效实现实时混合，混合均匀，有效避免固液混合时应力面的产生。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于，螺杆5-1的直径为3.8mm，螺杆5-1上有螺纹5-2，螺纹5-2的外壁与混料腔1内壁间的距离为1.3mm，螺纹5-2的厚度为0.1mm，螺纹5-2与相邻螺纹5-2间的间距为1mm，余则与实施例1基本相同。
本实用新型结构简单，设计巧妙；能有效实现实时混合，混合均匀，有效避免固液混合时应力面的产生。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种实时混料3D打印头，包括混料腔，所述混料腔包括顶部和底部，其特征在于，所述混料腔中间设有螺杆混料装置，所述螺杆混料装置的上端穿过混料腔的顶部连接机械控制装置，所述混料腔的底部开有出料孔，所述混料腔的顶部上开有至少两个通孔，一通孔内插入注射管道，其他通孔内插入喷射管道，所述注射管道和喷射管道的管口直径与通孔的内径相适配，注射管道和混料腔的外侧均包裹加热装置，所述加热装置、喷射管道和注射管道均连接在机械控制装置上，所述机械控制装置控制螺杆混料装置、加热装置、喷射管道和注射管道。
2.根据权利要求1所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述喷射管道内装填3D打印的粉末原料，所述注射管道内装填3D打印的添加剂浆料。
3.根据权利要求2所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述螺杆混料装置包括螺杆，所述螺杆上有螺纹，3D打印头通过螺杆的尺寸、螺纹的厚度和密集程度使3D打印的粉末原料和添加剂浆料混合均匀。
4.根据权利要求2所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述通孔的数量与3D打印的粉末原料的种类相一致。
5.根据权利要求1所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述通孔在混料腔的顶部呈中心对称分布。
6.根据权利要求1或3所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述螺杆混料装置包括螺杆，所述螺杆的直径为3-4mm，螺杆上有螺纹，螺纹的外壁与混料腔内壁间的距离为0.3-2mm，螺纹的厚度为0.08-0.1mm，螺纹与相邻螺纹间的间距为0.8-1mm。
7.根据权利要求6所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述螺杆的形状与混料腔的形状相适配。
8.根据权利要求1所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述混料腔的顶部呈半球形，所述混料腔的底部呈圆锥形。
9.根据权利要求8所述的实时混料3D打印头，其特征在于，所述出料孔开在圆锥形的顶点上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621336678.8U CN206264358U (zh) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 一种实时混料3d打印头 |
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| CN201621336678.8U CN206264358U (zh) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 一种实时混料3d打印头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206264358U true CN206264358U (zh) | 2017-06-20 |
Family
ID=59043483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201621336678.8U Active CN206264358U (zh) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 一种实时混料3d打印头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206264358U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108747868A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 湖南科技大学 | 一种基于感应加热增材制造的多层有序化金属结合剂砂轮制造装置与方法 |
| CN111923187A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-13 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 混凝土三维打印喷头及混凝土三维打印机 |
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2016
- 2016-12-07 CN CN201621336678.8U patent/CN206264358U/zh active Active
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