一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及建筑3D打印机技术领域，具体涉及一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料。本实用新型专利技术的喷头装置利用气囊的吸气和排气能提高材料的密实度和强度，并且避免材料淤结堵塞喷口。

A multi-layer pressure dense 3D printer nozzle device

The utility model relates to the technical field of building 3D printer, in particular to a multi-layer pressurized and dense 3D printer nozzle device, which includes an elastic conveying pipeline for printing materials to pass through. The upper and lower direction sleeves of the outer pipe wall of the conveying pipeline are provided with a plurality of air bags which are fixedly connected in turn. The plurality of air bags are provided with interconnected air holes along the conveying direction of the printing materials The top air bag is provided with an air suction and exhaust pipe connected with the air cylinder. The inflation of the air suction and exhaust pipe reduces the inner diameter of the air bag from top to bottom in order to pressurize and compact the printing material. The exhaust of the air suction and exhaust pipe increases the inner diameter of the air bag from top to bottom in order to transmit and move the printing material. The nozzle device of the utility model can improve the density and strength of the material by using the air suction and exhaust of the air bag, and avoid the material deposition blocking the nozzle.

【技术实现步骤摘要】
一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置
本技术涉及建筑3D打印机
，具体涉及了一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置。
技术介绍
3D打印技术出现在20世纪90年代中期，是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料，与电脑连接后，通过一层又一层的多层打印方式，最终把计算机上的蓝图变成实物。在3D打印的应用范围中，建筑3D打印技术应用较广泛，主要是利用层层堆积的基本原理，采用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构。建筑3D打印机的结构和传统打印机基本一样，一般都包括控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等。建筑3d打印生产出来的产品具有坚固耐用、保护环境、高效、节能的优点，且其具有节省人力物力、降低成本的效果。现有的建筑3D打印机一般将具有一定流动性的建筑材料根据电脑上设计的完整的三维模型数据，通过运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为建筑实物，在打印的过程中，由于3D打印建筑技术是利用工业机器人逐层重复铺设材料层来构建结构，在材料一层一层铺设的过程中，需要材料快速的成型硬化，避免设计结构和材料形状的变形，所以这就需要材料在铺设之前就要拥有足够的密实度，传统的振捣加压密实的方法不适合应用在3D打印技术上，因此现有的3D打印机打印出的材料都没有经过加压密实这一过程，材料的密实度不够高，在材料凝结硬化后，会出现材料表面塌陷或者材料强度降低的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的是提供一种能提高材料的密实度和强度、且能够促进材料流动避免材料淤结堵塞喷口的多层加压密实的3D打印机用喷头装置。本技术一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料，所述吸排气管道与气压缸连通，所述吸排气管道上设置有开关阀和流量阀有益效果：打印材料通过输料管进行喷射加工的时候，打印材料经过气囊时，通过排气管道翻转气囊进行充气使气囊直径减小，由于吸排气管道设置在上部，气囊之间设置有连通的气孔，由于气孔的直径较小，在上部的气囊未充满时，气孔的孔径较小，气体不容易进入到下部气囊，在最上层的气囊充满气体之后通过气孔对下层气囊依次充气，气囊由下至上依次的充气，气囊作用于弹性的输料管对打印材料依次进行加压密实；然后气囊由上至下一次的排气使气囊的直径增大，使打印材料继续传输，相比现有技术上中的喷头装置，本技术的喷头装置具有在喷射之间加压密实打印材料这一程序，使打印出来的产品的密实度和强度增加，同时吸气和排气循环设置也提高了打印材料的流动性，避免了喷头内输料管道的淤结堵塞。优选的，输料管道的管壁上预留有用于气囊对输料管内的打印材料加压密实的开口，所述气囊覆盖所述开口与打印材料接触。气囊直接接触开口使气囊的挤压作用直接作用于开开口，便于对打印材料的挤压密实。优选的，所述开口为两个且相对设置在输料管的管壁上。开口为相对的两个开口，两个开口均气囊接触，两个开口相对设置使打印材料具有相对的两个挤压力，用于对打印材料加压密实。优选的，所述输料管包括上下设置的上输料管和下输料管，所述多个气囊中顶部的气囊和底部的气囊分别与上输料管和下输料管可拆卸固定连接，所述开口为上输料管和下输料管之间的距离。上输料管和下输料管之间安装气囊，这样气囊内侧壁对打印材料具有周向的挤压力，能够更加快速的对打印材料进行加压密实。优选的，所述喷头装置还包括控制模块，所述吸排气管道上设置有均与控制模块信号连接压力传感器和电磁阀，所述控制模块用于控制所述气囊的吸气和排气。控制模块可以为3D打印机固有的控制模块，用于在3D打印机工作的时候统筹控制气囊的排气与吸气，用于对打印材料进行加压和传输。优选的，所述相邻两个气囊之间的气孔通过安装在气孔内的气管连接。优选的，所述气孔的孔径为气囊内径的0.02～0.08cm，用于使气囊依次的充气或者排气。附图说明图1是本技术多层加压密实的3D打印机用喷头装置实施例的示意图；图2是图1的左视结构示意图；图3是橡胶球的结构示意图；图4是本技术的喷头装置的实施例2的输料管道的结构示意图；图5是图4的左视结构示意图。其中，1-橡胶球，3-输料管，2-吸排气管道，4-入料口，5-出料口，21-气孔。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置的实施例1，如图1-3所示，包括输料管道3,打印材料通过输料管道3移动，输料管道3上套设有多个依次固定连接在一起的气囊1，气囊1为中间具有内环的环状气囊1，气囊1之间可以粘结或者通过卡扣结构可拆卸固定连接，多个气囊1均设置有相互连通的气孔21，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊1设置有与气缸连接的吸排气管道2，所述吸排气管道2的充气使所述气囊1的内径由上至下依次的减小以对输料管进行挤压以加压密实打印材料，吸排气管道的排气使气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料，吸排气管道与气压缸连通，所述吸排气管道上设置有开关阀和流量阀。其中，喷头装置还包括控制模块，吸排气管道2上设置有均与控制模块信号连接的压力传感器和电磁阀，控制模块用于控制气囊1的吸气和排气，具体实施时，控制模块可以为3D打印机固有的控制模块，用于在3D打印机工作的时候统筹控制气囊1的排气与吸气，用于对打印材料进行加压和传输。输料管道的上部开口为进料口4，输料管的下部开口为出料口5。其中，气孔的孔径为气囊内径的0.02～0.08，用于使多层气囊依次的充气或者排气，施加挤压力的同时增加打印材料的流动性。工作原理：打印材料通过输料管进行喷射加工的时候，打印材料经过气囊时，通过排气管道翻转气囊进行充气使气囊直径减小，由于吸排气管道设置在上部，气囊之间设置有连通的气孔，由于气孔的直径较小，在上部的气囊未充满时，气孔的孔径较小，气体不容易进入到下部气囊，在最上层的气囊充满气体之后通过气孔对下层气囊依次充气，气囊由下至上依次的充气，气囊作用于弹性的输料管对打印材料依次进行加压密实；然后气囊由上至下一次的排气使气囊的直径增大，使打印材料继续传输，相比现有技术上中的喷头装置，本技术的喷头装置具有在喷射之间加压密实打印材料这一程序，使打印出来的产品的密实度和强度增加，同时吸气和排气循环设置也提高了打印材料的流动性，避免了喷头内输料管道的淤结堵塞。实施例2：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，其特征在于：输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料，所述吸排气管道与气压缸连通，所述吸排气管道上设置有开关阀和流量阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，其特征在于：输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料，所述吸排气管道与气压缸连通，所述吸排气管道上设置有开关阀和流量阀。


2.根据权利要求1所述的喷头装置，其特征在于：输料管道的管壁上预留有用于气囊对输料管内的打印材料加压密实的开口，所述气囊覆盖所述开口与打印材料接触。


3.根据权利要求2所述的喷头装置，其特征在于：所述开口为两个且相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳小伟，刘子阳，许世达，马玉玮，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东;44