[发明专利]一种陶瓷3D打印机喷嘴串联控制机构

说明书

本发明提供了一种陶瓷3D打印机喷嘴串联控制机构，涉及一种3D打印设备。它解决了现有技术中打印的材质单一的问题。本陶瓷3D打印机喷嘴串联控制机构，包括出料嘴，所述出料嘴包括依次逐级嵌套连接的锥形套管，所述出料嘴设置在套筒内，所述套筒包括上腔室及下腔室，上下腔室之间设置有控制上下腔室联通状态的开合阀，在最内层的锥形套管内设置有伸缩杆，所述伸缩杆包括外管和可相对外管伸缩的内杆，所述外管与内杆的端部均铰链连接一个杆体的一端，与外管及内杆铰链连接的两个杆体的另一端彼此铰链连接，所述外管由伸缩机构控制相对于出料嘴运动。本发明利用可变形的出料嘴结构可以方便调节出料嘴孔径的大小。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种3D 打印机部件，特别是一种陶瓷材料为主的3D 打印机出料控制装置。

背景技术

打印（3DP)即快速成型技术的一种，本质是采用积分法制造三维实体，在成型过程中，先用三维造型软件在计算机生成部件的三维实体模型，而后用分层软件对其进行分层处理，即将三维模型分成一系列的层，将每一层的信息传送到成型机，通过液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。

陶瓷材料具有优良高温性能、高强度、高硬度、低密度、好的化学稳定性，使其在航天航空、汽车、生物等行业得到广泛应用。而陶瓷难以成型的特点又限制了它的使用，尤其是复杂陶瓷制件的成型均借助于复杂模具来实现。复杂模具需要较高的加工成本和较长的开发周期，而且，模具加工完毕后，就无法对其进行修改，这种状况越来越不适应产品的改进即更新换代。采用快速成型技术制备陶瓷制件可以克服上述缺点。陶瓷3D打印的方法很多，但对于陶瓷艺术品等的最简单经济的打印方法是采用陶泥堆积的方法打印出坯体，然后再进行烧结，即将用于成型坯体的陶泥从打印机出料嘴挤出，在挤出的同时控制出料嘴移动从而打印出所需的形状。

但是现有的陶瓷3D 打印机的出料嘴的口径通常为固定的大小，不能够根据需要调节出料量，例如当打印结构较精细的坯体时需要有较细口径的出料嘴，而较粗糙的坯体时则可以用较粗口径的出料嘴，这样可以提高速度。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种陶瓷3D 打印机喷嘴串联控制机构，本陶瓷3D 打印机喷嘴串联控制机构可以方便调节出料嘴孔径的大小。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种陶瓷3D 打印机喷嘴串联控制机构，包括出料嘴，所述出料嘴包括依次逐级嵌套连接的锥形套管，

所述出料嘴设置在套筒内，所述套筒包括上腔室及下腔室，上下腔室之间设置有控制上下腔室联通状态的开合阀，所述上腔室的端口具有封口端面；所述封口端面上设置有电磁铁，用于将锥形套管的底端面吸附在封口端面上，所有锥形套管可回缩回到上腔室内，所述下腔体的端口内壁具有与最外层锥形套管外壁轮廓匹配的锥形轮廓，开合阀打开后可使得上腔室内的锥形套管进入到下腔室内，所述下腔室与进料管联通，用于向下腔室内送入泥料；在最内层的锥形套管内设置有伸缩杆，所述伸缩杆包括外管和可相对外管伸缩的内杆，所述外管与内杆的端部均铰链连接一个杆体的一端，与外管及内杆铰链连接的两个杆体的另一端彼此铰链连接，所述外管由伸缩机构控制相对于出料嘴运动。

打印时，伸缩杆上铰链连接的杆体部分从锥形套管顶端口伸出，当内杆相对于外管伸缩时，使得铰链连接的杆体变形,使得铰链连接处在套管的径向做伸缩运动，类似于膨胀或收缩的运动，从而改变杆体的相对于伸缩杆张开的大小,使得杆体膨胀挡在某个锥形套管的顶端口上，然后打开开合阀使得上下腔体联通，去掉电磁力时，使得没有被杆体挡住的锥形套管掉落到下腔体内与下腔体的端口配合形成一定口径的出料口；需要将下腔体中的锥形套管拉回上腔体时，只要打开开合阀，使得杆体膨胀挡在下腔体内的锥形套管的顶端口上，再收缩内杆，即可将锥形套管拉回到上腔室内。通过控制锥形套管的组合伸出及缩回，从而控制出料口径的大小，继而控制料体的粗细。

进一步，外管与内杆的端部周向至少铰链连接两个杆体，所述杆体轴对称分布，以便对锥形套管跟方便的操作。