[实用新型]一种浆料分配器

说明书

本实用新型公开了一种浆料分配器，包含注入口、涡流控制腔、转折部件、整流部件和挤出口。在浆料进入分配器后，可以通过分配器的结构特征，完成对流体涡流的控制，从而输出流速稳定且均匀的浆料。与现有技术相比，本技术方案结构简单，方便易行，可有效改善浆料在分配器内流动的均匀性问题，在陶瓷3D打印等多种应用场景下，可以有效实现陶瓷浆料等高粘非牛顿各向异性流体的均匀铺料。

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种浆料分配器装置。

背景技术

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通常需要借助于复杂模具来实现，因此不得不需要较高的加工成本和较长的开发周期。这种状况越来越不适应产品的改进及更新换代。

较之传统模具制作，陶瓷3D打印技术具有精度高、制作周期短、个性化制作、材料的多样性、制作成本低等优势。目前，陶瓷3D打印所使用的原料大多为陶瓷粉末和粘结剂混合组成的液相浆料；在打印过程中，需要先将浆料挤出；再使用激光照射等方式，对打印区域进行选择性烧结，从而区域内的粘结剂粉末融化，并将陶瓷粉末粘结在一起；在打印完一层之后，再逐层打印直至得到目标形状的三维产品。

现有技术中通常使用空压机加压的方法将打印用的浆料挤出，但是由于浆料的粘度、重量等问题的影响，以及出料口形制等因素，会直接影响铺料的均匀性。如图1所示，现有技术中浆料由注入口2被挤入分配器1并流入压力仓3，在压力和重力作用下，浆料由分配器底部狭缝状的挤出口4中流出；当分配器1以一定的速度移动一段距离后，挤出的浆料可铺撒在一定的二维区域内。但是从仿真模拟计算得出的流道整体流线图来看，如图2所示，上述分配器1内流线为曲线且相互间非平行状态非常严重，流道局部多个区域压力过大，严重影响了浆料流动的均匀性，进而影响铺料的均匀性以及3D打印的质量。因此，如何解决铺料的均匀性问题，成为制约陶瓷3D打印质量的关键要素。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种方案简便、结构简单，能实现浆料流动均匀，能实现均匀浆料铺料的分配器。

本实用新型的技术方案如下：

一种浆料分配器，包含注入口、涡流控制腔、转折部件、整流部件和挤出口；所述注入口位于所述涡流控制腔外侧壁底部；所述涡流控制腔下部设有导流结构，所述涡流控制腔顶部设有浆料出口，并与所述转折部件连通；所述转折部件底部与所述整流部件连通；所述整流部件的底部设置有狭缝状挤出口；工作状态下，浆料在所述涡流控制腔内流动，在所述导流结构的作用下，向上流向所述涡流控制腔顶部，经所述转折部件后，向下流入所述整流部件并经所述挤出口离开所述浆料分配器。

优选的，所述导流结构为对称式倒梯台结构。

优选的，所述倒梯台结构的两个侧面与水平位置的夹角为5-20度。

优选的，所述浆料在所述涡流控制腔内流动时形成涡流，并在所述导流结构作用下向所述转折部件输出稳流。

优选的，所述转折部件的内腔纵截面为三角形或贝塞尔-高斯形。

优选的，所述整流部件的侧面内宽，与挤出口狭缝的宽度一致。

优选的，所述整流部件的内壁还设置有垂直向下的多个整流片。

优选的，所述整流片宽度与挤出口狭缝的宽度一致。

优选的，所述整流片长度是整流部件高度的10％至90％。

优选的，所述整流部件与所述涡流控制腔的高度比为1.05：1至2：1。