本申请提供了一种控制开关外置的3D打印装置。该装置包括：物料挤出部，包括用于容纳熔融态物料的物料容腔及挤出口，挤出口包括与物料容腔连通的多个孔道，其用于将熔融态的物料挤出至当前打印层；多个片状开关设置在物料容腔的外部，且与多个孔道一一对应，并分别与多个传动件相连；当多个片状开关中的每个片状开关在电压和/或温度的控制下产生形变时，每个片状开关控制其对应的传动件运动，以对每个片状开关对应的孔道进行通断控制。该装置将基于电压和/或温度控制的片状开关设置在物料容腔的外部，从而避免了片状开关控制过程产生的温度和/或电压对物料容腔中的熔融态物料造成影响。响。响。
【技术实现步骤摘要】
控制开关外置的3D打印装置
[0001]本申请涉及3D打印领域，具体涉及一种控制开关外置的3D打印装置。
技术介绍
[0002]基于材料挤出的3D打印技术，如熔融沉积成型(fused deposition modeling，FDM)技术，作为一种常用的3D打印技术，通常需要将物料加热至熔融态(或半流动态)，并将融融态的物料从3D打印装置的挤出口挤出到成型台上，以使物料在成型台上逐层沉积并凝固在一起形成3D打印件。
[0003]传统的基于材料挤出的3D打印技术中，3D打印装置的挤出口通常是口径固定的，这类打印装置无法兼顾打印精度和打印效率。因此，逐渐出现了一种改进3D打印装置，其具有包括多个孔道的挤出口，并可通过对该多个孔道进行通断控制而调节挤出口的尺寸，以兼顾打印效率和打印精度。
[0004]然而，该3D打印装置仍然存在进一步地提升空间。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种3D打印装置。下面对本申请实施例所涉及的各个方面进行介绍。
[0006]第一方面，提供一种3D打印装置，包括：物料挤出部，包括物料容腔以及挤出口，所述物料容腔用于容纳熔融态的物料，所述挤出口包括与所述物料容腔连通的多个孔道，所述多个孔道用于将所述熔融态的物料挤出至当前打印层，且所述多个孔道中的相邻孔道挤出的物料在所述当前打印层相互融合在一起；多个片状开关，与所述多个孔道一一对应，所述多个片状开关设置在所述物料容腔的外部，并分别与多个传动件相连；其中，当所述多个片状开关中的每个片状开关在电压和/或温度的控制下产生形变时，所述每个片状开关控制所述每个片状开关对应的传动件运动，以对所述每个片状开关对应的孔道进行通断控制。
[0007]第二方面，提供一种3D打印装置，包括：物料挤出部，包括物料容腔以及挤出口，所述物料容腔用于容纳熔融态的物料，所述挤出口包括与所述物料容腔连通的多个孔道，所述多个孔道用于将所述熔融态的物料挤出至当前打印层；多个片状开关，与所述多个孔道一一对应，所述多个片状开关设置在所述物料容腔的外部，并分别与多个传动件相连；其中，当所述多个片状开关中的每个片状开关在电压和/或温度的控制下产生形变时，所述每个片状开关控制所述每个片状开关对应的传动件运动，以对所述每个片状开关对应的孔道进行通断控制。
附图说明
[0008]图1为本申请实施例提供的一种3D打印装置的结构示意图。
[0009]图2为图1中的3D打印装置在一种打印状态时的结构示意图。
[0010]图3为图1中的3D打印装置中的片状开关的一种安装结构示意图。
[0011]图4为图1中的3D打印装置中的片状开关的另一种安装结构示意图。
[0012]图5为本申请实施例提供的3D打印装置的俯视结构示意图。
[0013]图6为本申请实施例提供的另一3D打印装置的俯视结构示意图。
[0014]图7为本申请实施例提供的另一种3D打印装置的结构示意图。
[0015]图8为本申请实施例中的打印层的结构示意图。
[0016]图9为本申请实施例提供的3D打印装置在对图8中的打印层进行打印时的结构示意图。
[0017]图10为本申请实施例提供的3D打印装置中的开关组件的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。应理解，在附图中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的构件。
[0019]基于材料挤出的3D打印技术(如FDM技术)中，3D打印装置可以适应的打印材料的种类非常宽，且其所打印的打印件的尺寸范围也可以具有很大的跨度，因此被广泛的应用于3D打印领域中。该类3D打印装置需要将熔融态的物料通过其挤出口(或称出料口)挤出至成型台上，以使熔融态物料在成型台上逐层沉积并凝固而形成3D打印件，因此，该3D打印装置通常需要对3D打印件进行分层打印。
[0020]一般而言，在使用3D打印装置进行每一层的打印时，相当于对每一层的填充区域进行填充。由于传统的3D打印装置通常设置有口径固定的挤出口，在使用该打印装置对多个分层中的其中一层进行打印时，通常需要将该层的填充区域划分为紧密排布的多个道次(其每个道次的尺寸与挤出口的口径匹配)，并控制打印装置按照一定的顺序依次填充该多个道次。也就是说，使用该打印装置对其中一层进行打印时，一般需要往返多次才能实现对该层填充区域的完整填充。
[0021]如果3D打印装置的挤出口的口径较小，则其在单位时间内挤出的物料量少，在对其中一层进行打印时，需要填充的道次就会越多，打印精度相对较高的同时打印效率会相对较小。反之，如果3D打印装置的挤出口的口径较大，则其在单位时间内挤出的物料量多，在对同一个其中一层进行打印时，需要填充的道次就会越少，的打印效率相对较高同时打印精度会相对较低。因此，传统的3D打印装置无法兼顾打印精度和打印效率。
[0022]为了满足工业对于高效率和高精度打印的需求，一种可行的实现方式是将3D打印装置的挤出口改进为可变宽度的挤出口。这种3D打印装置的挤出口具有一维条带特征，即，挤出口在一维方向的宽度远大于其在另一维度上的宽度，并且挤出口可以在该一维方向上随着当前打印层的填充区域的轮廓的变化而改变宽度，以形成可变宽度的挤出口。
[0023]例如PCT/CN2020/120405中所描述的实现方式：该3D打印装置的挤出口被分割为多个孔道，且该3D打印装置可通过其控制部分对多个孔道进行通断控制，以动态改变多个孔道中能够挤出熔融态的物料的孔道的数量，从而改变挤出口的宽度。具体内容可参见PCT/CN2020/120405。
[0024]针对多个孔道的方案，可以将其控制部分设置为开关组件，然后利用开关组件对多个孔道进行通断控制。该开关组件例如可以是多个片状开关，且可以通过该多个片状开
关在温度和/或电压的控制下产生的形变，对多个孔道进行通断控制。
[0025]但是，对于基于材料挤出的3D打印技术而言，其熔融态的物料在被挤出之前需要具备一定的温度。该温度或者相关技术中所采用加热方式会与控制上述片状开关产生形变的温度和/或电压形成干扰，从而造成温控精度不佳或者通断控制的精度不佳，增加了3D打印装置的控制难度。
[0026]有鉴于此，本申请实施例提供一种3D打印装置。下面结合图1和图2对本申请实施例中的3D打印装置2进行详细的说明。应理解，本申请实施例提及的3D打印装置指的是用于3D打印的装置。该3D打印装置可以指整个3D打印系统，也可以指3D打印系统中的部分组件。例如该3D打印装置可以指3D打印头。
[0027]参见图1和图2，3D打印装置2可包括物料挤出部3和片状开关4。
[0028]物料挤出部3包括物料容腔31以及挤出口32。物料容腔31中可设置有物料入口33。物料容腔31可通过物料入口33接收并容纳熔融态的物料。挤出口32可以是一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于，所述装置包括：物料挤出部，包括物料容腔以及挤出口，所述物料容腔用于容纳熔融态的物料，所述挤出口包括与所述物料容腔连通的多个孔道，所述多个孔道用于将所述熔融态的物料挤出至当前打印层，且所述多个孔道中的相邻孔道挤出的物料在所述当前打印层相互融合在一起；多个片状开关，与所述多个孔道一一对应，所述多个片状开关设置在所述物料容腔的外部，并分别与多个传动件相连；其中，当所述多个片状开关中的每个片状开关在电压和/或温度的控制下产生形变时，所述每个片状开关控制所述每个片状开关对应的传动件运动，以对所述每个片状开关对应的孔道进行通断控制。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：控制腔室，所述多个片状开关位于所述控制腔室内；物料储箱，与所述物料挤出部的所述物料容腔连通；以及气压输送管路，与所述物料储箱和所述控制腔室均连通。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个孔道交错排列。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个片状开关包括以下中的一种或多种：压电双晶片、双金属片、受...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫东，
申请(专利权)人：苏州美梦机器有限公司，
类型：新型
国别省市：
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