3D打印设备用供墨系统及打印头清洗方法技术方案

一种3D打印设备用供墨系统，属于增材制造技术领域，用以解决墨水中气泡对打印头寿命和打印质量的影响，包括负压脱气组件，所述负压脱气组件包括压缩气源、减压阀、节流阀、负压发生器、脱气罐、墨水输出泵、墨水输出通断阀、墨水进入过滤器、墨水进入通断阀，所述负压脱气组件设置在供墨箱和供墨墨盒之间，实现对进入打印头的墨水的脱气，从而使得进入打印头的墨水无气化，避免了墨水中气泡对打印的影响。避免了墨水中气泡对打印的影响。避免了墨水中气泡对打印的影响。

【技术实现步骤摘要】
3D打印设备用供墨系统及打印头清洗方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，特别涉及增材制造用设备或装置。

技术介绍

[0002]喷墨3D打印机一般使用压电喷头或者热发泡喷头作为打印头，在打印过程中，打印头会根据下发给3D打印机的图形数据把图像喷在成型粉末面上，逐层叠加，从而完成打印过程。
[0003]喷墨3D打印机的打印头是整个设备的核心部件，打印头所使用的墨水的品质、供墨方式及供墨负压等是影响喷墨效果的直接因素，这些因素不仅影响待生产产品的质量，还影响打印头的使用寿命。对喷墨3D打印机的打印头而言，墨水中微小的气泡往往是致命的，墨水喷出过程中微小气泡破碎产生的气蚀作用不仅会降低打印头的使用寿命，而且还会造成指定区域内喷墨不均匀，甚至出现斜喷、漏喷等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于以上打印头使用过程中由于墨水中气泡的影响造成的打印头寿命降低、喷墨不均匀等问题，提出了一种3D打印设备用供墨系统。
[0005]一种3D打印设备用供墨系统，包括供墨箱、墨盒、供墨管、正压组件、负压组件，为了对进入打印头的墨水进行脱气，所述供墨系统还包括负压脱气组件，所述负压脱气组件包括压缩气源、减压阀、节流阀、负压发生器、脱气罐、墨水输出泵、墨水输出通断阀、墨水进入过滤器、墨水进入通断阀，所述压缩气源的输出端与所述减压阀的输入端相连，所述减压阀的输出端与所述节流阀的输入端相连，所述节流阀的输出端与所述负压发生器的输入端相连，所述负压发生器的输出端与所述脱气罐相连，以为所述脱气罐提供负压，所述脱气罐的输入端用以墨水的进入，连接有所述墨水进入过滤器和墨水进入通断阀，所述脱气罐的输出端用以墨水的流出、且与所述墨水输出泵的输入端相连，所述墨水输出泵的输出端与所述墨水输出通断阀的输入端相连，所述墨水输出通断阀的输出端与供墨箱或者供墨墨盒的墨水进口相连。从而实现将进入打印头的墨水脱气，避免了带有气泡的墨水进入打印头。其中，所述压缩气源、减压阀、节流阀和负压发生器用以产生恒定、可调节的稳定负压，所述稳定负压用以输入到所述脱气罐中，通过负压将进入脱气罐中的墨水中的气泡抽出，从而实现对墨水的脱气。
[0006]进一步地，所述负压发生器上还连接有消音器，用以消除负压发生器在产生负压时的嗡鸣音。
[0007]进一步地，所述脱气罐内设有脱气膜，墨水通过所述脱气膜实现将墨水中的气泡挤压破碎，并在负压的作用下将气泡带走。
[0008]更进一步地，所述脱气罐内还设有液位传感器，所述液位传感器用以控制墨水进入所述脱气罐的时机。
[0009]更进一步地，所述脱气罐的输入端与所述墨水进入通断阀的输出端相连，所述墨
水进入通断阀的输入端与所述墨水进入过滤器的输出端相连，所述墨水进入过滤器的输入端与所述储墨桶或者供墨箱相连。
[0010]更进一步地，在打印头上还设有墨水过滤膜片，所述墨水过滤膜片可以起到对墨水进一步脱气的作用。
[0011]进一步地，调节稳定负压的方法是：
[0012]根据实际负压流量需求调节所述节流阀；
[0013]使所述负压流量满足所述减压阀可在线性区域内调节；
[0014]调节所述减压阀直至设定的负压范围。
[0015]进一步地，所述负压脱气组件对墨水进去脱气的运行过程为：
[0016]在需要供墨时，由脱气罐内的液位传感器检测脱气罐内的墨水液位；
[0017]若脱气罐内的墨水液位达到设定高度，则打开墨水输出通断阀，墨水在墨水输出泵的作用下向供墨箱或者供墨墨盒供墨；
[0018]若脱气罐内的墨水液位低于设定高度，则使所述墨水输出通断阀保持关闭，也即处于不供墨状态，与此同时打开墨水进入通断阀，由储墨桶或供墨箱向所述脱气罐中加墨水；
[0019]当脱气罐中的墨水液位达到设定高度时，关闭所述墨水进入通断阀，停止向脱气罐中加墨水。
[0020]作为本技术方案的一种补充，所述3D打印设备用供墨系统，还包括供墨计量组件，所述供墨计量组件包括设置在供墨箱中的供墨箱液位传感器、设置在供墨墨盒中的供墨墨盒液位传感器、供墨流量计，所述供墨箱向所述供墨墨盒加墨水，所述供墨流量计设置在供墨墨盒进墨口前端。
[0021]进一步地，所述供墨计量组件的运行过程为：
[0022]所述供墨箱液位传感器用以检测供墨箱中墨水的液位，若供墨箱中墨水的液位高度低于设定高度，则在设备运行前向所述供墨箱填加墨水，当墨水的液位达到液位高度的设定高度时，停止向供墨箱中加墨水；
[0023]所述供墨墨盒液位传感器用以检测供墨墨盒中墨水的液位，当供墨墨盒中的墨水液位低于设定高度使，由供墨箱向供墨墨盒加墨水；
[0024]所述供墨流量计用以测量供墨箱加入到供墨墨盒的墨水的量，当加入墨水量达到设定要求时，停止向供墨墨盒加墨水。
[0025]更进一步地，为了保证进入供墨墨盒的墨水的质量，在供墨箱和供墨墨盒之间还设有一级过滤器、二级过滤器。
[0026]进一步地，为了防止向供墨墨盒中加墨对打印质量的影响，打印头处于打印状态时，停止向供墨墨盒加墨水；当打印头处于非打印区域时，即可开启所述供墨墨盒加墨阀向供墨墨盒加墨水。
[0027]作为本技术方案的另一种补充，为了实现对打印头的整体压墨清洗、逐组压墨清洗、整体循环清洗、逐组循环清洗和单租重点清洗机墨水关断等功能，所述3D打印设备用供墨系统，还包括打印头清洗组件，所述打印头清洗组件包括若干打印头循环回流阀、墨水关断阀和墨盒正负压切换阀，所述打印头循环回流阀连接在打印头的出墨口上，所述墨水关断阀连接在打印头的进墨口上，所述墨盒正负压切换阀连接在墨盒上；所述打印头循环回
流阀可以实现墨水的循环供给和打印头的清洗压墨；所述墨水关断阀用以在打印设备停机或者断电、断气的情况下，停止向打印头供给墨水，以防止在没有负压的情况下打印头中还存有过多的墨水，造成墨水在自重的作用下从打印头滴落；所述墨盒正负压切换阀用以切换墨盒的正负压状态，且可以分别对每组打印头单独压墨，以防止多个打印头同时压墨时墨水从通畅的打印头压出，不仅造成墨水的浪费、也会造成对被堵塞打印头清洗的不到位。
[0028]进一步地，所述打印头循环回流阀可以在每组打印头组的出墨口上设置一个，从而实现单独对每组或者每个打印头进行压墨循环清洗，避免了整体打印头清洗时的遗漏、不彻底等问题。
[0029]所述打印头整体压墨清洗，用于打印头正常打印时的日常清洗维护，其运行过程如下：
[0030]关闭打印头循环回流阀、打开所述墨水关断阀；
[0031]依据供墨墨盒中的液位高度，打开供墨墨盒加墨阀向供墨墨盒内加墨水；
[0032]当供墨墨盒内墨水的液位达到设定高度时，采用所述供墨墨盒正负压切换阀切换供墨墨盒内的正负压，使打印头整体处于压墨动作状态；
[0033]待所述压墨动作状态持续设定时间后，采用所述供墨墨盒正负压切换阀切换供墨墨盒内的正负压，使打印头整体处于负压待机状态；
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印设备用供墨系统，包括供墨箱、墨盒、供墨管、正压组件、负压组件，其特征在于，还包括负压脱气组件，所述负压脱气组件包括压缩气源(101)、减压阀(102)、节流阀(103)、负压发生器(104)、脱气罐(107)、墨水输出泵(109)、墨水输出通断阀(110)、墨水进入过滤器(111)、墨水进入通断阀(112)，所述压缩气源(101)的输出端与所述减压阀(102)的输入端相连，所述减压阀(102)的输出端与所述节流阀(103)的输入端相连，所述节流阀(103)的输出端与所述负压发生器(104)的输入端相连，所述负压发生器(104)的输出端与所述脱气罐(107)相连，所述脱气罐(107)的输入端连接有所述墨水进入过滤器(111)和墨水进入通断阀(112)，所述脱气罐(107)的输出端与所述墨水输出泵(109)的输入端相连，所述墨水输出泵(109)的输出端与所述墨水输出通断阀(110)的输入端相连，所述墨水输出通断阀(110)的输出端与供墨箱或者供墨墨盒的墨水进口相连。2.如权利要求1所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，所述脱气罐(107)内设有脱气膜(108)，墨水通过所述脱气膜(108)实现将墨水中的气泡挤压破碎，并在负压的作用下将气泡带走。3.如权利要求2所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，所述负压脱气组件对墨水进去脱气的运行过程包括：在需要供墨时，由脱气罐(107)内的液位传感器(106)检测脱气罐(107)内的墨水液位；若脱气罐(107)内的墨水液位达到设定高度，则打开墨水输出通断阀(110)，墨水在墨水输出泵(109)的作用下向供墨箱或者供墨墨盒供墨；若脱气罐(107)内的墨水液位低于设定高度，则使所述墨水输出通断阀(110)保持关闭，也即处于不供墨状态，与此同时打开墨水进入通断阀(112)，由储墨桶或者供墨箱向所述脱气罐(107)中加墨水；当脱气罐(107)中的墨水液位达到设定高度时，关闭所述墨水进入通断阀(112)，停止向脱气罐(107)中加墨水。4.如权利要求2所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，还包括供墨计量组件，所述供墨计量组件包括设置在供墨箱中的供墨箱液位传感器、设置在供墨墨盒中的供墨墨盒液位传感器、供墨流量计，所述供墨箱向所述供墨墨盒加墨水，所述供墨流量计设置在供墨墨盒进墨口前端。5.如权利要求4所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，所述供墨系统为无循环功能的供墨系统，包括第一供墨箱(515)、第一供墨管、第一供墨墨盒(508)、第一墨盒正负压切换阀(506)、第一加墨泵(516)、第一供墨墨盒加墨阀(501)和第一负压关断阀(507)，所述第一供墨管包括第一负压管(505)、第一正压管(504)、第一加墨管和第一供墨流量计(502)；从第一供墨箱(515)开始，也即墨水的起点，第一供墨箱(515)的出口连接第一加墨泵(516)的一端，第一加墨泵(516)的另一端与第一供墨墨盒加墨阀(501)的一端相连，第一供墨墨盒加墨阀(501)的另一端与第一供墨流量计(502)的一端相连，第一供墨流量计(502)的另一端与第一供墨墨盒(508)的进墨口相连，第一供墨墨盒(508)的出口与打印头通过若干加墨管相连，所述第一供墨墨盒(508)上还连接有第一墨盒正负压切换阀(506)的一端相连，第一墨盒正负压切换阀(506)的另一端与第一正压管(504)相连，第一墨盒正负压切换阀(506)还与第一负压关断阀(507)的一端连接，第一负压关断阀(507)的另一端与第一负
压管(505)相连。6.如权利要求5所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，所述无循环功能的供墨系统运行过程包括：所述第一供墨箱液位传感器(514)用以检测第一供墨箱(515)中墨水的液位，若第一供墨箱(515)中墨水的液位高度低于设定高度，则在设备运行前向所述第一供墨箱(515)填加墨水，当墨水的液位达到液位高度的设定高度时，停止向第一供墨箱(515)中加墨水；所述第一供墨墨盒液位传感器(511)用以检测第一供墨墨盒(508)中墨水的液位，当第一供墨墨盒(508)中的墨水液位低于设定高度使，由第一供墨箱(515)向第一供墨墨盒(508)加墨水；所述第一流量计(502)用以测量第一供墨箱(515)加入到第一供墨墨盒(508)的墨水的量。7.如权利要求4所述的3D打印设备用供墨系统，其特征在于，所述供墨系统为具有循环功能的供墨系统，包括第二供墨箱(314)、第二循环墨盒(303)、第二供墨墨盒(306)、第二打印头、第二循环墨盒加墨泵(316)、第二打印头循环回流泵(317)、第二供墨墨盒加墨泵(313)、第二循环墨盒加墨阀(301)、第二供墨墨盒加墨阀(304)、第二打印头循环回流阀(319)、第二供墨墨盒正负压切换阀(308)、第二打印头墨水关断阀(309)和分墨管(310)；在所述第二供墨箱(314)的出口和第二循环墨盒(303)的进墨口之间依次连接有第二循环墨盒加墨泵(316)和第二循环墨盒加墨阀(301)；在第二循环墨盒(303)的出口和第二供墨墨盒(306)的进墨口之间设有第二供墨墨盒加墨泵(313)和第二供墨墨盒加墨阀(304)；所述第二供墨墨盒(306)上还设有第二供墨墨盒正负压切换阀(308)，所述第二供墨墨盒正负压切换阀(308)的另一端分别连接在正压组件和负压组件上；所述第二供墨墨盒(306)与第二打印头之间设有第二打印头墨水关断阀(309)和分墨管(310)。8.如权利要求4所述的3D打印设备用供墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：虎鑫，杜银学，陆江波，鲁云，高灵宝，杜海平，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：