[发明专利]一种线阵喷射式FDM三维打印喷头及打印方法

权利要求书

1.一种线阵喷射式FDM三维打印喷头，包括：喷头进料嘴（1）、喷头主体、加热棒（6）和测温探头（7）；所述喷头主体包括位于左侧的固定喷嘴（9）和位于右侧的可控喷嘴；所述喷头进料嘴（1）旋接在固定喷嘴（9）的上方，所述加热棒（6）和测温探头（7）设置在固定喷嘴（9）内部；其特征在于：

所述可控喷嘴包括：喷头掩模（2）、薄片式堵针阵列（5）、堵针压力调整块（3），还包括：堵针阵列驱动装置（4）；

所述薄片式堵针阵列（5）由叠合在一起的至少三片薄片堵针组成，每一薄片堵针的形状相同、厚度相等或者是不等，各薄片堵针上有：拉杆（5.1）、振动杆（5.2）、预压弹簧针（5.3）、柔性连杆（5.4）、堵针头部（5.5）、挂钩凸出部（5.6）六个部位；所述拉杆（5.1）是位于振动杆（5.2）右侧垂直向上延伸的细长条；所述柔性连杆（5.4）位于振动杆（5.2）左侧垂直向上延伸，柔性连杆（5.4）上部是所述挂钩凸出部（5.6）；所述预压弹簧针（5.3）是位于振动杆（5.2）中部向上延伸的端部有弯头的细长条；所述堵针头部（5.5）位于振动杆（5.2）的左下侧；柔性连杆（5.4）的与所述振动杆（5.2）之间的转折部位设有过渡圆角（5.7）；

所述喷头掩模（2）通过紧固件与固定喷嘴（9）锁紧；所述喷头掩模（2）内加工有堵针挂扣槽，所述薄片式堵针阵列（5）的各薄片堵针的挂钩凸出部（5.6）嵌入喷头掩模（2）的堵针挂扣槽中，并与喷头掩模（2）紧配合；所述柔性连杆（5.4）的背面紧贴喷头掩模（2），所述过渡圆角（5.7）与喷头掩模（2）相应部位圆角之间呈间隙配合；

所述薄片式堵针阵列（5）中，所有堵针头部（5.5）的直立面外侧与固定喷嘴（9）之间构成一个扁平内腔（9.1），所述扁平内腔（9.1）的下部是呈窄缝状的喷嘴；

所述堵针压力调整块（3）通过紧固件固连在喷头掩模（2）上，堵针压力调整块（3）下端抵住预压弹簧针（5.3）的弯头，堵针压力调整块（3）的位置上下可调；

所述堵针阵列驱动装置（4）与每一薄片堵针的拉杆（5.1）连接，堵针阵列驱动装置（4）用于拉动各薄片堵针的振动杆（5.2）以过渡圆角（5.7）为中心，绕喷头掩模（2）的左下角边缘小角度摆动，振动杆（5.2）拉动堵针头部（5.5）前后摆动，从而驱动喷嘴处的窄缝张开或关闭。

2.如权利要求1所述一种线阵喷射式FDM三维打印喷头，其特征在于：所述堵针阵列驱动装置（4）用于驱动每一片薄片堵针的堵针头部（5.5）按控制指令要求独立的前后摆动，并控制所述呈窄缝状的喷嘴中对应位置的物料喷射或关闭；堵针阵列驱动装置（4）是：压电陶瓷驱动装置、或者是音圈电机驱动装置、或者是直线电机驱动装置、或者是电磁铁驱动装置中的一种。

3.如权利要求1所述一种线阵喷射式FDM三维打印喷头，其特征在于：所述堵针阵列驱动装置（4）的动力源是：压电陶瓷、或者是音圈电机、或者是直线电机、或者是电磁铁之中的一种；每一片薄片堵针的堵针头部（5.5）都可以按控制指令要求独立的前后摆，并控制所述呈窄缝状的喷嘴中对应位置的物料喷射或关闭。

4.如权利要求1或3所述一种线阵喷射式FDM三维打印喷头，其特征在于：所述薄片式堵针阵列（5）中，每一薄片堵针的厚度设定为0.1~0.4mm。

5.一种采用权利要求1所述的线阵喷射式FDM三维打印喷头的三维打印方法，其特征在于：工作中，喷头进料嘴（1）向所述扁平内腔（9.1）中连续输送打印所需的熔融物料，扁平内腔（9.1）中的喷射物料再通过呈狭长窄缝状的喷嘴向下喷出，熔融料从狭长窄缝出口流出时，呈现空隙位置可控的梳式扁平射流，摊铺在工作台上沉积成设定图案，形成3D打印材料的熔融堆积，所述狭长窄缝的长度是喷头一次喷射成型的最大宽度，狭长窄缝的宽度限定了喷头喷射物料的厚度；每一薄片堵针的厚度是FDM打印最小横向分辨率。