一种陶瓷浆料3D打印头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于增材制造技术领域，具体涉及一种应用于层堆叠成的陶瓷浆料3D打印头装置，包括料管、螺杆、排气套管、驱动装置和喷嘴，料管内设有螺杆，所述螺杆顶部与驱动装置相连接，所述料管下部经排气套管与喷嘴相连接，所述料管顶部与螺杆之间设有密封支撑，所述密封支撑下侧的料管侧壁上开有一个或多个进料口，所述排气套管上包括外层管和内层管，外层管和内层管之间形成腔室，其中内层管为疏水型陶瓷微孔滤膜材质。与现有技术相比，本实用新型专利技术的有益效果是：1）适用于多种陶瓷浆体材料，可以实现不同浆料在料管中的混合，可根据打印浆料特性，添加不同的添加剂用来改善浆料性能。2）操作方便，过程简单，能够使打印过程连续进行。

A 3D printing head device for ceramic paste

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷浆料3D打印头装置
本技术属于增材制造
，具体涉及一种应用于层堆叠成的陶瓷浆料3D打印头装置。
技术介绍
增材制造(AdditiveManufacturing，AM)俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同，是一种"自下而上"通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。现有的陶瓷浆料3D打印技术部分采用气泵加压，对浆料产生推动力从而实现打印工艺。但是由于陶瓷浆料的不均匀性或团聚等因素，在一定程度上会造成浆料对打印喷头的堵塞，持续的气泵加压引起打印管内气体压缩，导致压力增加，将堵塞物料排出打印喷头。这种送料装置在一定程度上会造成打印过程的中断，影响产品效果。同时，目前的大部分浆料打印采用先装入送料管内，再进行打印操作。这种传统的3D打印工艺难以确保在打印的同时进行物料的输送，不能保证连续打印。如国内专利申请号为201621043926.X的技术公开了一种快速喷墨成型3D打印装置，包括3D打印机本体，还包括设置在所述3D打印机本体上的方形原料盒，所述方形原料盒内设置有MCU控制芯片，所述方形原料盒内设置有用于对加入方形原料盒中的原料进行搅拌的搅拌装置，及固定设置在所述方形原料盒的用于对原料进行干燥的干燥装置，及固定设置在所述方形原料盒上的计时器；所述搅拌装置、干燥装置及计时器均与所述MCU控制芯片电连接。其采用美术成型泥作为原料，搅拌后输入到喷头，并打印成指定形状。由于搅拌过程中不可避免有空气进入，却没有排气的步骤，所以由喷头喷出的原料形状不均匀，影响最终打印成形效果。上述问题的出现不利于陶瓷浆料打印过程的顺利进行，对陶瓷产品的质量产生负面影响，亟待解决。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种陶瓷浆料3D打印头装置，克服现有技术的不足，可以实现连续打印，连续混合搅拌，并能排除打印过程中物料内的气泡，保证3D打印过程顺利进行，提高打印效率，保证产品质量。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种陶瓷浆料3D打印头装置，包括料管、螺杆、排气套管、驱动装置和喷嘴，料管内设有螺杆，所述螺杆顶部与驱动装置相连接，所述料管下部经排气套管与喷嘴相连接，所述料管顶部与螺杆之间设有密封支撑，所述密封支撑下侧的料管侧壁上开有一个或多个进料口，所述排气套管上包括外层管和内层管，外层管和内层管之间形成腔室，其中内层管为疏水型陶瓷微孔滤膜材质，所述外层管上设有两个接口。所述料管的内壁和螺杆的外径的配合间隙不大于0.01mm。所述螺杆为单头螺杆或多头螺杆。所述料管与所述排气套管通过粘接或螺纹相连接。所述喷嘴与所述排气套管通过螺纹相连接。所述排气套管上的一个接口经阀门一连接真空泵，另一个接口经阀门二连接小型蒸汽发生器。所述阀门一和/或阀门二为手动球阀。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1）适用于多种陶瓷浆体材料，实现了根据打印物料的特性来控制浆料的混合过程，可以实现不同浆料在料管中的混合，同时也可以根据打印浆料特性，通过添加不同的添加剂用来改善浆料性能。2）操作方便，过程简单，能够使打印过程连续进行，避免了浆料填充过程中产生的气泡对打印过程的阻碍，也避免中断打印过程而对产品质量造成的影响。附图说明图1是本技术一种陶瓷浆料3D打印装置实施例结构示意图。图2是本技术使用状态结构示意图。图中：1-料管，2-螺杆，3-排气套管，4-驱动装置，5-喷嘴，6-密封支撑，7-进料口，8-接口，9-阀门一，10-真空泵，11-阀门二，12-小型蒸汽发生器，13-配料罐一，14-配料罐二。具体实施方式下面结合实施例对本技术的制备方法作进一步说明：在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。见图1、图2，是本技术一种陶瓷浆料3D打印头装置实施例结构示意图，包括料管1、螺杆2、排气套管3、驱动装置4和喷嘴5，料管1内设有螺杆2，螺杆2顶部与驱动装置4相连接，螺杆2在驱动装置4的作用下，可以保持匀速旋转。料管1下部经排气套管3与喷嘴5相连接，料管1与排气套管3通过粘接方式相连接，喷嘴5与排气套管3通过螺纹相连接，方便更换。料管1顶部与螺杆2之间设有密封支撑6，密封支撑6下侧的料管1侧壁上开有两个进料口7，方便不同种类陶瓷浆料进入料管1内。排气套管3是由外层管31和内层管32组成，外层管31和内层管32之间形成腔室33，其中内层管32为疏水型陶瓷微孔滤膜材质，外层管31上设有两个接口8。驱动装置4带动螺杆2旋转过程中，螺杆2能给予浆料向下的分力，实现浆料逐渐向下移动，并在螺杆的旋转推进作用下进行混合。螺杆2与料管1需保持紧密配合，否则会影响浆料的传送效率，料管1的内壁和螺杆2的外径的配合间隙不大于0.01mm，螺杆2为单头螺杆或多头螺杆均可，根据浆料性质选取。螺杆2在旋转过程中，对浆料能产生一个向下的分力，在混合过程中不断将浆料推向喷嘴5。排气套管3上的一个接口8经阀门一9连接真空泵10，另一个接口8经阀门二11连接小型蒸汽发生器12，可以实现打印过程的排气和反吹再生。阀门一9和阀门二11均为手动球阀，操作方便。本技术可以根据打印物料的特性来控制浆料的混合过程，实现几种不同浆料在料管中的混合，配料罐一13和配料罐二14均为压力罐，罐中原料可以相同也可以不同，还可以根据打印浆料特性，添加不同的添加剂用来改善浆料性能，常见添加剂主要有：减水剂、发泡剂、消泡剂等。本技术可与多种三轴运动控制系统配套使用，将料管1固定在三轴运动控制系统机械臂上，在三轴运动控制系统控制下，可沿X轴方向左右移动，沿Y轴方向前后移动，一个层面打印完成后，工作台沿Z轴方向垂直运动一个层面的高度，再重复上述步骤，如此循环，直至完成整个实体物件的打印。打印过程中，阀门一9开启，阀门二11关闭，真空泵10工作，使排气套管3内形成负压，浆料中的气泡经疏水型陶瓷微孔滤膜材质的内层管32逸出，而浆料不会泄漏，排气套管3消除了陶瓷浆料在打印过程中产生的气泡对打印过程产生的影响，以此保证打印流程的顺利进行。打印结束后，阀门一9关闭，阀门二11开启，小型蒸汽发生器12工作，蒸汽对内层管32反吹使其再生，避免堵塞。以上所述实施例仅是为详细说明本技术的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本技术的保护范围，凡在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷浆料3D打印头装置，其特征在于，包括料管、螺杆、排气套管、驱动装置和喷嘴，料管内设有螺杆，所述螺杆顶部与驱动装置相连接，所述料管下部经排气套管与喷嘴相连接，所述料管顶部与螺杆之间设有密封支撑，所述密封支撑下侧的料管侧壁上开有一个或多个进料口，所述排气套管上包括外层管和内层管，外层管和内层管之间形成腔室，其中内层管为疏水型陶瓷微孔滤膜材质，所述外层管上设有两个接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷浆料3D打印头装置，其特征在于，包括料管、螺杆、排气套管、驱动装置和喷嘴，料管内设有螺杆，所述螺杆顶部与驱动装置相连接，所述料管下部经排气套管与喷嘴相连接，所述料管顶部与螺杆之间设有密封支撑，所述密封支撑下侧的料管侧壁上开有一个或多个进料口，所述排气套管上包括外层管和内层管，外层管和内层管之间形成腔室，其中内层管为疏水型陶瓷微孔滤膜材质，所述外层管上设有两个接口。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷浆料3D打印头装置，其特征在于，所述料管的内壁和螺杆的外径的配合间隙不大于0.01mm。


3.根据权利要求1所述的一种陶瓷浆料3D打印头装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，罗旭东，陈莉莉，郎杰夫，满奕然，游杰刚，
申请(专利权)人：鞍山市正大炉料有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21