[实用新型]一种陶瓷3D打印挤出喷头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种打印机的挤出喷头，尤其是一种陶瓷3D打印挤出喷头，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印技术目前一种新兴快速成型技术，是一种以数字模型文件为基础， 运用粉末状、丝状、膏体状等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。而陶瓷材料的3D打印成型技术及工艺，目前分为直接成型和间接成型两种成型方法，直接成型采用选择性激光烧结成型，直接得到陶瓷产品， 成型速度快， 精度高， 但能耗高，对材料和打印机的要求高，因而成本高昂，不利于3D打印的大规模推广和使用。间接成型采用高分子材料作为载体对陶瓷颗粒包覆， 在打印时需进行加热，通常在挤出喷头上添加加热装置和测温装置，并通过外部的控制系统调节挤出丝料的温度，以确保打印能够精度满足要求，因而结构复杂，且挤出部件容易损坏，影响打印质量和打印机的使用寿命，因此需要改进。

通过对国内专利进行检索，发现有相关专利，举例如下：

1.专利申请号CN201310398511.9，名称为“一体化3D打印机挤出喷头”的发明专利公开了一种一体化3D打印机挤出喷头，属于3D打印技术领域。该一体化3D打印机挤出喷头具有印刷电路板，且固定支架的顶端具有加热模块引出线，印刷电路板抵压于固定支架的顶端，且加热模块控制电路的压接触点接触并电路连接所述的加热模块引出线，从而能够有效缩短加热模块引线的长度，并将引线定位于挤出喷头内部，避免了挤出喷头移动过程中引线可能产生的弯折、磨损、断路甚至短路等问题，进一步的在印刷电路板中设置测温信号放大电路，减少信号衰减，由此保证挤出丝料测温及控温的准确性，进而保证3D打印的精度，且本发明的一体化3D打印机挤出喷头的结构简单，使用及维护成本低廉，应用范围较为广泛。

2.专利申请号CN201620006729.4，名称为“一种电磁感应加热式3D打印机挤出喷头”的实用新型专利公开了一种电磁感应加热式3D打印机挤出喷头。包括组合式喷头、加热装置、冷却装置、送料装置和保护气体通道；组合式喷头的陶瓷喷头外设置环形金属块；所述加热装置是电磁感应加热装置，包括电磁感应线圈、线圈固定架、支承架、屏蔽罩I和屏蔽罩II，电磁感应线圈的引出线通过线圈固定架安装在支承架上，电磁感应线圈套在环形金属块外，屏蔽罩I和屏蔽罩II连接并罩在电磁感应线圈外，屏蔽罩I安装在支承架上。本实用新型能够解决基于FDM技术的金属3D打印机的出丝不连续和喷头组件的堵塞问题，耐高温隔热陶瓷环能够有效的阻隔喷头的热量传递到喉管上，阻碍耗材过早软化，电磁感应加热提高金属丝的熔化速度和打印效率。

以上专利虽然都涉及到陶瓷3D打印机的挤出喷头，但仍然结构较复杂，打印精度不高，因此需要改进。

实用新型内容

本实用新型为解决当前陶瓷3D打印中存在的问题，提出了一种简单耐用且精度较高的陶瓷3D打印挤喷头。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术手段为：一种陶瓷3D打印挤出喷头，包括挤出套、挤出头和挤料器；挤出头固定在挤出套底端，挤料器设置在挤出套的内部。

进一步地，挤出头为螺杆阀，螺杆阀的螺杆为变螺距螺杆，螺杆的初始螺距为15-30mm，出口端螺距为5-10mm，以保证陶瓷浆料能处于不断增压的过程挤出。

进一步地，挤出套为倒“卜”字形结构的分支圆筒，圆筒的分支部分与输料管道连接，打印时陶瓷材料从输料管道流入分支部分的腔体内，然后通过挤料器挤出；圆筒的直筒部分下端的外周设有用于固定本挤出喷头的凸台，圆筒的直筒部分顶部设有与步进电机连接的固定块，圆筒的直筒部分内部设有挤料器。

进一步地，挤料器包括螺杆，螺杆通过联轴器受步进电机控制，且螺杆与联轴器之间通过骨架油封进行密封。

进一步地，螺杆采用聚四氟乙烯管材料，打印时不会粘住陶瓷材料，摩擦阻力非常小，保证材料流动的顺畅，防止气泡的产生。

进一步地，本挤出喷头外部还设置有加热部分，加热部分放置在打印平台外周，对打印挤出的陶瓷坯体进行烘烤，加快坯体的干燥速度，加快了打印的速度。

进一步地，加热部分为红外加热器，数量为一个或多个；当数量为多个时，均匀放置于打印平台的四周，保证每次打印出来的陶瓷材料干燥时间的同步性，防止坯体变形。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型结构简单，易于维护，螺杆阀控制陶瓷材料的准确输送及及时停止，提高了打印的精度。

2.本实用新型的螺杆采用聚四氟乙烯材料，打印时不会粘住陶瓷材料，摩擦阻力非常小，保证材料流动的顺畅。