[发明专利]一种打印单体材料和复合材料的3D打印机喷头

说明书

本发明涉及一种打印单体材料和复合材料的3D打印机喷头，包括：增强相进料机构、单体材料进料机构、出料机构、搅拌装置、加散热装置、电磁阀控制装置和喷嘴，增强相进料机构包括增强相腔、有机溶剂腔、送料辊、驱动电机、刀片以及加热器，单体材料进料机构包括搅拌驱动电机、单体材料腔、搅拌杆，出料机构包括旋转电机、混合搅拌室、加热器、温度感应器。打印单体材料时，单体材料在腔内通过搅拌均匀后经由混合搅拌室到达喷嘴喷出；打印复合材料时，增强相与单体材料共同进入混合搅拌室进行二次搅拌均匀，经由同一喷嘴喷出。本发明不但可以打印不同种单体材料还可打印复合材料，通过搅拌可使材料混合均匀，能有效的防止喷头发生阻塞。

技术领域

本发明涉及一种增材制造3D打印机喷头结构。

背景技术

随着科学技术的不断进步，3D打印技术处于快速发展当中，不断运用于航空、工业、汽车和医疗相关领域。3D打印机是一种快速成型产品的机器，通过对产品进行建模生成数学模型文件，运用粉末状金属或塑料树脂等可粘合材料，通过逐层打印、层层堆积的方式打印成型。相对于传统的技术，不但节省材料，还大大提高了成型效率。目前，3D打印机的喷头作为关键部件不断被人们进行改善研究。3D打印机喷头固定在机架上，喷嘴通过控制可以在三维空间内进行移动打印零件。现有市面上的打印机大多数为单喷头打印单一材料或者复合材料，打印多种材料时均需要人工进行喷头的更换，这种方式操作复杂效率低；并且现有打印复合材料的3D打印机喷头由于无法控制复合材料的混合均匀，影响打印件的质量，很多情况下还会发生喷头阻塞的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打印单体材料和复合材料的3D打印机喷头，克服原打印复合材料时喷头需人工更换作业效率低且复合材料混合不均匀的缺点。

一种打印单体材料和复合材料的3D打印机喷头，其特征在于：包括增强相进料机构、单体材料进料机构、出料机构、搅拌装置、加散热装置、电磁阀控制装置和喷嘴，所述增强相进料机构和单体材料进料机构安装于出料机构上方，所述增强相进料机构包括增强相腔、加热器、有机溶剂腔、第三进料口、刀片、运输管道和驱动装置，所述增强相腔和有机溶剂腔均位于外壳体内，所述第三进料口为有机溶剂腔顶面中心开孔，所述驱动装置包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、第一联轴器、第二联轴器、送料辊、辊轮驱动电机、上挡板、下挡板和支撑板，所述有机溶剂腔开孔，第一运输管道固定在有机溶剂腔上，支撑板位于有机溶剂腔上，上下挡板分别固定在支撑板上，所述送料辊通过挡板固定在支撑板上，送料辊由辊轮驱动电机进行驱动，所述增强相腔开孔，第二运输管道固定在增强相腔上，所述驱动电机安装于外壳体侧面，刀片通过联轴器与齿轮传动，驱动电机通过齿轮和联轴器对刀片进行驱动，驱动电机为步进电机，通过调整步进电机可以控制刀片剪切速率，从而可以剪切不同长度的增强相丝材；通过送料辊将增强相压实提高成型质量；所述有机溶剂腔内具有助增强相熔化的助熔剂，助熔剂包覆在增强相表面，通过加热器加热后有助于增强相与单体材料包裹均匀形成致密性良好的复合材料。

一种打印单体材料和复合材料的3D打印机喷头，其特征在于：所述单体材料进料机构包括外壳体、单体材料腔、进料口、搅拌驱动装置、搅拌杆和加压设备，所述外壳体为底面为正方形的长方体，所述单体材料腔位于外壳体内且所述单体材料腔有两个，两个单体材料腔在壳体内对称分布，单体材料腔内有搅拌杆，所述进料口为单体材料腔顶面中心开孔，所述搅拌驱动装置包括搅拌驱动电机、搅拌主动齿轮、搅拌从动齿轮和搅拌联轴器，所述两个单体材料腔驱动装置相同，所述搅拌驱动电机安装于外壳体侧面，单体材料腔上开有小孔，可供搅拌杆轴穿过，搅拌杆通过搅拌联轴器与齿轮传动，通过搅拌驱动电机驱动搅拌杆，可对单体材料进行混合均匀。