定量挤出给料头制造技术

本申请公开了一种给料头、给料头的控制方法、增材制造设备及产品，增材制造设备可以是4D打印设备，可采用多材料打印，可采用粉状、粒状、块状材料，可应用在医药行业，可用于打印药物制剂。增材制造设备包括一个或多个给料头，给料头包括活塞式供料模块和压力检测模块，所述活塞式供料模块包括料筒和在所述料筒中移动的活塞，所述压力检测模块包括压力传感器和传压杆，所述活塞设有通孔，所述传压杆穿插在所述活塞的通孔中。利用所述压力检测模块实时检测所述料筒中物料压力。该给料头适用的材料范围广，能实现精准给料，克服了活塞式供料模块有死体积，压力检测结构体积大、不易拆洗等弊端。弊端。弊端。

【技术实现步骤摘要】
定量挤出给料头


[0001]本申请涉及增材制造
，特别是一种给料头、采用该给料头的增材制造设备、该增材制造设备的控制方法、该增材制造设备制备的药品。

技术介绍

[0002]近年来，增材制造技术的应用越来越广泛，3D(3Dimension)打印技术、4D(4Dimension)打印技术均属于增材制造技术，应用领域涉及药物制剂，组织工程，生物医疗，机器人等。例如，专利CN108582765B公开了一种精密的药物三维打印装置，专利WO2021031824A1公开了一种High
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throughput and high
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preciscion pharmaceutical additive manufacturing system。
[0003]4D打印技术是在3D打印技术的基础上发展起来的，在空间三维结构打印的基础上增加了对时间维度的设计，使打印的产品具有时变功能，能使打印出的三维形状的产品，在环境作用下(如PH值，溶液，水，声，光，热，电，磁场，振动等)按设定的时间发生预定的形状或特性的变化从而达到特定的功能，比如，可以使打印出的药物在设定的时间和位置打开并按预定的速率释放，再比如，可以使打印出的三维植入药械能够长效释放并在设定的时间内降解。
[0004]4D打印技术的时变功能可采用智能材料打印或多材料打印实现，其中采用多材料打印技术，降低了对材料的要求，更容易获得广泛的应用。多材料打印要求打印设备配置多个给料头，通过多个给料头的交替给料实现多材料的成型。
>[0005]给料头包括供料模块和出料模块，物料由供料模块输送至出料模块，之后从出料模块的喷嘴孔挤出。供料模块的类型有很多种，其中一种为活塞式供料模块，活塞式供料模块的优势是能适用于温度和粘度范围更广的物料，可实现高精度的定量给料。
[0006]但是，活塞头会粘物料，无法实现物料先进先出，在高温条件下，活塞头附近的物料容易变质，这限制了活塞挤出技术在一些行业的应用。此外，精确打印需要采用压力传感器，将压力传感器置于挤出喷嘴附近，并通过保持压力恒定的方式使挤出稳定，现有技术中，高温融体压力传感器体积大，不容易进行拆卸清洗，不便于使用。而且，采用活塞式供料模块，不容易及时地进行开关和挤出速度的调整。这些弊端都限制了活塞式供料模块的应用。

技术实现思路

[0007]一方面，本申请提供一种给料头，所述给料头包括活塞式供料模块和压力检测模块，所述活塞式供料模块包括料筒和在所述料筒中移动的活塞，所述压力检测模块包括压力传感器和传压杆，所述活塞设有通孔，所述传压杆穿插在所述活塞的通孔中。
[0008]给料头的一种实施方式，所述料筒底端设有出料口，所述通孔贯通至所述料筒的底端面，所述传压杆的底端面位于所述活塞的底端面附近；所述传压杆的顶端面与所述压力传感器的感应元件直接接触，或者，所述压力传感器设有导压部，所述传压杆的顶端面通
过所述导压部与所述感应元件间接接触。
[0009]给料头的一种实施方式，所述活塞的顶端面局部内凹形成活塞凹槽，所述活塞的通孔贯通所述活塞凹槽的底壁和所述活塞的底端面，所述传压杆的顶端设有导压头，所述导压头的顶面与所述感应元件直接或间接接触，所述导压头的底面与所述活塞凹槽的底壁接触限位。
[0010]给料头的一种实施方式，所述传压杆与所述感应元件或所述导压部的接触面是截面呈弧形的圆弧面。
[0011]给料头的一种实施方式，所述活塞式供料模块包括连接座，所述连接座与所述活塞式供料模块的活塞驱动机构连接，所述活塞可拆卸地连于所述连接座，所述压力传感器的感应元件也连于所述连接座，所述压力传感器设有所述导压部时，所述导压部可拆卸地连于所述感应元件。
[0012]给料头的一种实施方式，所述活塞与所述连接座通过活塞卡块连接，所述活塞卡块的侧面内凹形成内凹卡口，所述活塞的顶端设有活塞缩颈部和位于所述活塞缩颈部顶侧和底侧的活塞限位部，所述连接座设有第一插槽和第二插槽，所述活塞的顶端沿轴向插装入所述第一插槽，所述活塞卡块沿侧向插装入所述第二插槽，所述活塞缩颈部位于所述活塞卡块的内凹卡口中，所述活塞卡块的顶面和底面分别能与所述第二插槽的顶壁和底壁接触限位，顶侧和底侧的所述活塞限位部分别能与所述活塞卡块的顶面和底面接触限位。
[0013]给料头的一种实施方式，所述给料头包括热管理模块，所述热管理模块包括加热部件和/或冷却部件和/或隔热部件。
[0014]给料头的一种实施方式，所述给料头包括自清洁模块，所述自清洁模块包括旋转刮料件，所述旋转刮料件能与所述活塞的底端面接触，从而能旋转刮除所述活塞的底端面上的物料。
[0015]给料头的一种实施方式，所述旋转刮料件与所述料筒平行布置或者同轴布置。
[0016]给料头的一种实施方式，所述旋转刮料件是不随所述活塞的移动而伸缩的固定型旋转刮料件或者是随所述活塞的移动而伸缩的伸缩型旋转刮料件。
[0017]给料头的一种实施方式，所述旋转刮料件还能与所述传压杆的底端面接触，所述固定型旋转刮料件与所述传压杆的底端面接触时能使所述压力检测模块检测到触碰压力信号。
[0018]给料头的一种实施方式，所述固定型旋转刮料件与所述活塞的底端面相接触的面上设有正对所述传压杆的凸起，利用所述凸起接触所述传压杆的底端面。
[0019]给料头的一种实施方式，所述给料头还包括出料模块，所述活塞式供料模块的出料口与所述出料模块的进口密闭连通，以向所述出料模块供料。
[0020]给料头的一种实施方式，所述旋转刮料件安装在所述出料模块内部；所述固定型旋转刮料件能与所述活塞在所述出料模块的进口处接触。
[0021]给料头的一种实施方式，所述出料模块包括喷嘴，物料由所述喷嘴的喷嘴孔挤出，所述出料模块还包括用于启闭所述喷嘴孔的开关部件。
[0022]给料头的一种实施方式，所述出料模块还包括设置在所述喷嘴上游的螺旋出料结构。
[0023]给料头的一种实施方式，所述开关部件采用转阀或者针阀，所述针阀的阀芯通过
移动来启闭所述喷嘴孔，所述转阀的阀芯通过旋转来启闭所述喷嘴孔。
[0024]给料头的一种实施方式，所述开关部件的阀芯与所述旋转刮料件平行布置或同轴布置。
[0025]给料头的一种实施方式，所述旋转刮料件与所述转阀的阀芯由同一驱转机构驱转。
[0026]另一方面，本申请提供一种给料头的控制方法，所述控制方法为：接收到所述压力传感模块检测到的触碰压力信号时，控制所述旋转刮料件开始旋转或者改变转速。
[0027]另一方面，本申请提供一种增材制造设备，包括增材制造平台以及一个或多个给料头，所述给料头向所述增材制造平台给料，所述给料头为上述任一项所述的给料头。
[0028]另一方面，本申请提供一种产品，所述产品由上述增材制造设备制造而成。
[0029]本申请提供的给料头采用活塞式供料模块，活塞式供料模块适用的材料范围广，且易于实现精准给料，并且该给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种给料头，其特征在于，包括活塞式供料模块和压力检测模块，所述活塞式供料模块包括料筒(201)和在所述料筒(201)中移动的活塞(202)，所述压力检测模块包括压力传感器(301)和传压杆(302)，所述活塞(202)设有通孔，所述传压杆(302)穿插在所述活塞(202)的通孔中。2.根据权利要求1所述的给料头，其特征在于，所述料筒(201)底端设有出料口，所述通孔贯通至所述料筒(201)的底端面，所述传压杆(302)的底端面位于所述活塞(202)的底端面附近；所述传压杆(302)的顶端面与所述压力传感器(301)的感应元件(3011)直接接触，或者，所述压力传感器(301)设有导压部(3012)，所述传压杆(302)的顶端面通过所述导压部(3012)与所述感应元件(3011)间接接触。3.根据权利要求2所述的给料头，其特征在于，所述活塞(202)的顶端面局部内凹形成活塞凹槽(2021)，所述活塞(202)的通孔贯通所述活塞凹槽(2021)的底壁和所述活塞(202)的底端面，所述传压杆(302)的顶端设有导压头(3021)，所述导压头(3021)的顶面与所述感应元件(3011)直接或间接接触，所述导压头(3021)的底面与所述活塞凹槽(2021)的底壁接触限位。4.根据权利要求2所述的给料头，其特征在于，所述传压杆(302)与所述感应元件(3011)或所述导压部(3012)的接触面是截面呈弧形的圆弧面。5.根据权利要求2所述的给料头，其特征在于，所述活塞式供料模块包括连接座(206)，所述连接座(206)与所述活塞式供料模块的活塞驱动机构(203)连接，所述活塞(202)可拆卸地连于所述连接座(206)，所述压力传感器(301)的感应元件(3011)也连于所述连接座(206)；所述压力传感器(301)设有所述导压部(3012)时，所述导压部(3012)可拆卸地连于所述感应元件(3011)。6.根据权利要求5所述的给料头，其特征在于，所述活塞(202)与所述连接座(206)通过活塞卡块(205)连接，所述活塞卡块(205)的侧面内凹形成内凹卡口，所述活塞(202)的顶端设有活塞缩颈部和位于所述活塞缩颈部顶侧和底侧的活塞限位部，所述连接座(206)设有第一插槽(2061)和第二插槽(2062)，所述活塞(202)的顶端沿轴向插装入所述第一插槽(2061)，所述活塞卡块沿侧向插装入所述第二插槽(2062)，所述活塞缩颈部位于所述活塞卡块(205)的内凹卡口中，所述活塞卡块(205)的顶面和底面分别能与所述第二插槽(2062)的顶壁和底壁接触限位，顶侧和底侧的所述活塞限位部分别能与所述活塞卡块(205)的顶面和底面接触限位。7.根据权利要求1所述的给料头，其特征在于，所述给料头包括热管理模块，所述热管理模块包括加热部件和/或冷却部件和/或隔热部件。8.根据权利要求2
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7任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海利，郑学刚，熊伟弘，全丹毅，
申请(专利权)人：南京焕型智剂医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：