CN214491622U - 一种基于同轴打印的3d打印用针头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于同轴打印的3D打印用针头，针头包括的第一料筒,第一料筒的上部设有第一入口、下部设有第一出口，第一料筒的内腔形成第一流道；第一料筒的外侧设有与之同轴的第二料筒，第二料筒的上端与第一料筒外壁密封固定连接、下端与第一料筒形成环状间隙，环状间隙形成针头的第二出口；第二料筒的内壁与第一料筒外壁之间形成第二流道，第二料筒的一侧设有第二入口；第二流道内还设有楔形的导流块，导流块位于第二流道上部且与第二入口相对于第一料筒的中轴线对称设置。该针头可同时输送两种或两种以上的的材料，满足不同的打印需要；通过导流块，可以稳定材料的流速和压力，降低成品残次率，提高成品质量，保证3D打印效果。

Description

一种基于同轴打印的3D打印用针头

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于同轴打印的3D打印用针头。

背景技术

3D打印技术又称增材制造技术，是一种快速成型技术。它是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前，主流的3D打印技术有：FDM熔融沉积成型3D打印技术、SLA光固化快速成型3D打印技术、直接墨水书写3D打印技术等。

其中，直接墨水书写（DIW）3D打印技术可应用于制备各种材质及性能的材料，应用范围非常广泛，包括组织工程支架材料、结构材料以及软体机器人等。该技术所使用的墨水都具有一定的流变性能：比如剪切稀化、粘弹性、屈服应力等。市场上所使用的针头大多是单一通道，只能针对一种材料进行打印，不能满足目前多材料多功能一体化打印的需求。

为了解决上述问题，市面上出现了部分双腔针头，用于输送两种不同的材料，双腔针头的顶部设置第一材料入口，侧面设置第二材料入口。由于第二材料入口位于侧壁上，材料进入外侧流道后无法完全充满第二流道，靠近材料入口一侧材料流速快、压力大，远离材料入口一侧材料流速慢、压力小，导致远离材料入口一侧打印的成品容易出现裂缝等瑕疵。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于同轴打印的3D打印用针头，目的在于解决上述技术问题。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于同轴打印的3D打印用针头，所述针头包括直线型的第一料筒, 第一料筒的上部设有第一入口、下部设有第一出口，第一料筒用于输送第一材料，第一料筒的内腔形成第一流道；

第一料筒的外侧设有与之同轴的第二料筒，第二料筒的上端与第一料筒外壁密封固定连接、下端与第一料筒形成环状间隙，环状间隙形成针头的第二出口；第二料筒的内壁与第一料筒外壁之间形成第二流道，第二料筒的一侧设有第二入口，第二入口连通第二流道；

第二流道内还设有楔形的导流块，所述导流块位于第二流道上部且与第二入口相对于第一料筒的中轴线对称设置；导流块的上沿紧贴第二入口的上沿。

进一步地，所述第二料筒呈锥形状，第二料筒上端直径较大、下端直径较小。

进一步地，所述针头的第二入口上连接有第二接头，第二接头呈锥形状，第二接头靠近第二料筒一端直径较大、远离第二料筒一端直径较小。

进一步地，所述第一料筒的下端与第二料筒下端位于同一平面内。

进一步地，所述第一料筒上端连接有第一接头，第一接头的外缘设有外螺纹，通过所述外螺纹可将针头安装至3D打印设备上。

进一步地，所述第一出口和第二出口为圆形或矩形或异形。

进一步地，所述针头包括至少三层料筒，第一层和第二层料筒分别为第一料筒和第二料筒，第三层料筒为第三料筒，所述第三料筒与第二料筒的结构相同，第二料筒的外壁与第三料筒内壁之间形成第三流道。

本实用新型的有益效果在于：该针头可同时输送两种或两种以上的的材料，满足不同的打印需要；通过导流块，可以稳定材料的流速和压力，降低成品残次率，提高成品质量，保证3D打印效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的剖视图；

图4是本实用新型导流块的结构示意图；

图中：1-第一料筒，2-第一流道，3-第一接头，4-第一入口，5-第一出口，6-第二料筒，7-第二流道，8-第二入口，9-第二接头，10-第二出口，11-外螺纹，12-导流块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1～3所示，一种基于同轴打印的3D打印用针头，针头包括直筒型的第一料筒1, 第一料筒1顶部连接有圆柱形的第一接头3，第一接头3形成针头的第一入口4，第一接头3的外缘设有外螺纹11，通过外螺纹11可将针头安装至3D打印设备上。第一料筒1的下部形成第一出口5，第一料筒1的内腔形成第一流道2，第一料筒1用于输送第一材料。

第一料筒1的外侧设有与之同轴的第二料筒6，第二料筒6呈锥形且上端较大、下端较小。第二料筒6的上端与第一料筒1外壁密封固定连接、下端与第一料筒1形成环状间隙，环状间隙形成针头的第二出口10，且第一料筒1的下端与第二料筒6的下端平齐。第二料筒6的内壁与第一料筒1外壁之间形成第二流道7，第二料筒6的一侧设有第二接头9，第二接头9端部即为第二入口8，且第二入口8连通第二流道7。第二接头9呈锥形状，第二接头9靠近第二料筒6一端直径较大、远离第二料筒6一端直径较小。

如图3和4所示，第二流道7内还设有楔形的导流块12，导流块12位于第二流道7上部且与第二入口8相对于第一料筒1的中轴线对称设置，导流块12的上沿紧贴第二入口8的上沿。此外，第一流道的直径约为2mm，第二流道的间隙宽度约为0.5mm。

此外，该针头可在第二料筒6外侧增加第三料筒、第四料筒，第三料筒和第四料筒与第二料筒的结构相同，第二料筒6的外壁与第三料筒内壁之间形成第三流道，第三料筒的外壁与第四料筒内壁之间形成第四流道。第三流道和第四流道内也设有导流块12，第三流道和第四流道上分别连接第三接头和第四接头，增加第三料筒和第四料筒后可同时输送四种材料，本装置可根据需要设计合理的流道数量。

本实用新型的使用方法及原理如下：

使用时，将第一接头3连接至3D打印设备上，第一接头3连接材料一输送管，第二接头9连接材料二输送管。材料一通过第一流道2排出，材料二进入第二接头9后，随着第二接头9前端的扩大材料迅速扩散开，并进入第二流道7中，在导流块12的引导下，材料二扩散至整个第二流道7中，然后向下流动，接近出口时，第二流道7内各处的材料二流速和压力均趋于一致，稳定材料输送速度，保证打印材料的质量。

此处第二接头9的作用：由于第二接头9呈锥形，底部扩大至第二流道7的外径，并与导流块12导流面相连且与长轴形成一定的角度，在外部压力所用下材料二随着第二接头9结构迅速扩大，不被第一料筒1的外壁所阻挡，迅速充满第二流道7。

导流块12的作用：第二流道7左上角位于材料二流道的上游，容易形成低压区，低压区扰乱材料二的正常流动，导致材料流动混乱，材料二由层流转变为湍流，影响出口处材料的稳定性。安装导流块12后，导流块12占据该低压区，使得材料二能沿着第二流道7向下流动，流体压力沿流动方向正产传递，促使各处压力趋于一致，有效保证材料二输送的稳定性。

需要说明的是，以上仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于,所述针头包括第一料筒（1）,第一料筒（1）的上部设有第一入口（4）、下部设有第一出口（5），第一料筒（1）用于输送第一材料，第一料筒（1）的内腔形成第一流道（2）；

第一料筒（1）的外侧设有与之同轴的第二料筒（6），第二料筒（6）的上端与第一料筒（1）外壁密封固定连接、下端与第一料筒（1）形成环状间隙，环状间隙形成针头的第二出口（10）；第二料筒（6）的内壁与第一料筒（1）外壁之间形成第二流道（7），第二料筒（6）的一侧设有第二入口（8），第二入口（8）连通第二流道（7）；

第二流道（7）内还设有楔形的导流块（12），所述导流块（12）位于第二流道（7）上部且与第二入口（8）相对于第一料筒（1）的中轴线对称设置；导流块（12）的上沿紧贴第二入口（8）的上沿。

2.根据权利要求1所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于,所述第二料筒（6）呈锥形状，第二料筒（6）上端直径较大、下端直径较小。

3.根据权利要求1所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于,所述针头的第二入口（8）上连接有第二接头（9），第二接头（9）呈锥形状，第二接头（9）靠近第二料筒（6）一端直径较大、远离第二料筒（6）一端直径较小。

4.根据权利要求1所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于，所述第一料筒（1）的下端与第二料筒（6）下端位于同一平面内。

5.根据权利要求1所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于，所述第一料筒（1）上端连接有第一接头（3），第一接头（3）的外缘设有外螺纹（11），通过所述外螺纹（11）可将针头安装至3D打印设备上。

6.根据权利要求1所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于，所述第一出口（5）和第二出口（10）为圆形、矩形或异形。

7.根据权利要求1～6任一所述的基于同轴打印的3D打印用针头，其特征在于，所述针头包括至少三层料筒，第一层和第二层料筒分别为第一料筒（1）和第二料筒（6），第三层料筒为第三料筒，所述第三料筒与第二料筒（6）的结构相同，第二料筒（6）的外壁与第三料筒内壁之间形成第三流道。

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