[发明专利]一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置

说明书

本发明公开了一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，包括：多级混合装置；多个打印头均包括内筒和外筒，内筒可转动的与支撑平板相连接，内筒的一端设置有外齿轮；外筒分别一一对应的同轴空套在内筒的外侧，外筒可转动的与支撑平板相连接，外筒的一端设置有内齿轮，另一端为漏斗形结构；在内筒的外侧和外筒的内侧分别依次等间隔轴向阵列多个第一凸起和多个第二凸起；齿轮组可转动的设置在支撑平板上，齿轮组与外齿轮和内齿轮相互啮合；内筒与高压空气相连通，外筒与内筒之间的间隙与多级混合装置相连通。本发明具有增加微纳米颗粒的流动性和提高生产效率的特点。

技术领域

本发明涉及3D打印材料技术领域，更具体的是，本发明涉及一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置。

背景技术

3D打印一个突出优势是可以实现模型件一体化设计制备，无需考虑其组装难度而简化结构，从而减轻重量，缩短设计和制造周期。目前，熔融沉积成型工艺是3D打印的主要工艺之一，普遍采用的是实心的丝材进行挤出熔融沉积成型，这种丝材成型得到较为致密的材料。为了通过熔融成型打印金属或者陶瓷材料等，通常会先制备微纳米颗粒粉末，再将粉末溶于有机溶剂中，通过冷却成型得到实心丝材。微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度能够直接决定丝材的成型质量，间接决定3D打印成型结构的性能。

但是，针对某些特定应用场景，比如，3D打印结构内部有空心孔洞作为流道能够通液体，或者3D打印结构内部有密集且规律的空心孔洞用于隔温隔热，等等，在一些军工重要的产品上会有广泛的用途。现阶段市场上还没有用于3D打印的空心丝材的材料，并且未发现有能够制备空心丝材用于3D打印的装备。

因此，亟需解决提高微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度，实现更均匀更快速的制备用于3D打印的空心丝材的问题。

发明内容

本发明的目的是设计开发了一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，提高微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度，通过嵌套结构的逆向旋转，实现空心丝材的快速挤出，增加微纳米颗粒的流动性，提高生产效率。

本发明提供的技术方案为：

一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，包括：

多级混合装置；以及

支撑平板，其具有多个第一通孔和多个第二通孔；

空压机，其固定在所述支撑平板的一侧，且所述空压机与所述多个第一通孔相连接；

多个打印头内筒，其间隔可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头内筒的一端设置有外齿轮，另一端为漏斗形结构；

多个第一凸起，其沿所述多个打印头内筒的外侧等间隔轴向阵列；

多个打印头外筒，其分别一一对应的同轴空套在所述多个打印头内筒的外侧，所述多个打印头外筒可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头外筒的一端设置有内齿轮，另一端为漏斗形结构；

多个第二凸起，其沿所述多个打印头外筒的内侧等间隔轴向阵列，且所述多个第二凸起与所述多个第一凸起依次间隔设置；

齿轮组，其可转动的设置在所述支撑平板的另一侧，且所述齿轮组与所述外齿轮和内齿轮相互啮合；

其中，所述多级混合装置与多个第二通孔相连接，所述多个打印头内筒一一对应的与多个第一通孔相连接，所述多个打印头外筒与多个打印头内筒之间的间隙与多个第二通孔相连接。

优选的是，所述多级混合装置包括：

主液罐；以及

主液罐搅拌器，其设置在所述主液罐中；

一级输料管，其一端与所述主液罐相连接；