本发明专利技术公开了一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，包括：多级混合装置；多个打印头均包括内筒和外筒，内筒可转动的与支撑平板相连接，内筒的一端设置有外齿轮；外筒分别一一对应的同轴空套在内筒的外侧，外筒可转动的与支撑平板相连接，外筒的一端设置有内齿轮，另一端为漏斗形结构；在内筒的外侧和外筒的内侧分别依次等间隔轴向阵列多个第一凸起和多个第二凸起；齿轮组可转动的设置在支撑平板上，齿轮组与外齿轮和内齿轮相互啮合；内筒与高压空气相连通，外筒与内筒之间的间隙与多级混合装置相连通。本发明专利技术具有增加微纳米颗粒的流动性和提高生产效率的特点。加微纳米颗粒的流动性和提高生产效率的特点。加微纳米颗粒的流动性和提高生产效率的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置
[0001]本专利技术涉及3D打印材料
，更具体的是，本专利技术涉及一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置。
技术介绍
[0002]3D打印一个突出优势是可以实现模型件一体化设计制备，无需考虑其组装难度而简化结构，从而减轻重量，缩短设计和制造周期。目前，熔融沉积成型工艺是3D打印的主要工艺之一，普遍采用的是实心的丝材进行挤出熔融沉积成型，这种丝材成型得到较为致密的材料。为了通过熔融成型打印金属或者陶瓷材料等，通常会先制备微纳米颗粒粉末，再将粉末溶于有机溶剂中，通过冷却成型得到实心丝材。微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度能够直接决定丝材的成型质量，间接决定3D打印成型结构的性能。
[0003]但是，针对某些特定应用场景，比如，3D打印结构内部有空心孔洞作为流道能够通液体，或者3D打印结构内部有密集且规律的空心孔洞用于隔温隔热，等等，在一些军工重要的产品上会有广泛的用途。现阶段市场上还没有用于3D打印的空心丝材的材料，并且未发现有能够制备空心丝材用于3D打印的装备。
[0004]因此，亟需解决提高微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度，实现更均匀更快速的制备用于3D打印的空心丝材的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是设计开发了一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，提高微纳米颗粒粉末在有机溶剂中的混合均匀度，通过嵌套结构的逆向旋转，实现空心丝材的快速挤出，增加微纳米颗粒的流动性，提高生产效率。
[0006]本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，包括：
[0008]多级混合装置；以及
[0009]支撑平板，其具有多个第一通孔和多个第二通孔；
[0010]空压机，其固定在所述支撑平板的一侧，且所述空压机与所述多个第一通孔相连接；
[0011]多个打印头内筒，其间隔可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头内筒的一端设置有外齿轮，另一端为漏斗形结构；
[0012]多个第一凸起，其沿所述多个打印头内筒的外侧等间隔轴向阵列；
[0013]多个打印头外筒，其分别一一对应的同轴空套在所述多个打印头内筒的外侧，所述多个打印头外筒可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头外筒的一端设置有内齿轮，另一端为漏斗形结构；
[0014]多个第二凸起，其沿所述多个打印头外筒的内侧等间隔轴向阵列，且所述多个第二凸起与所述多个第一凸起依次间隔设置；
[0015]齿轮组，其可转动的设置在所述支撑平板的另一侧，且所述齿轮组与所述外齿轮和内齿轮相互啮合；
[0016]其中，所述多级混合装置与多个第二通孔相连接，所述多个打印头内筒一一对应的与多个第一通孔相连接，所述多个打印头外筒与多个打印头内筒之间的间隙与多个第二通孔相连接。
[0017]优选的是，所述多级混合装置包括：
[0018]主液罐；以及
[0019]主液罐搅拌器，其设置在所述主液罐中；
[0020]一级输料管，其一端与所述主液罐相连接；
[0021]循环泵，其设置在所述一级输料管上；
[0022]第二级液罐，其与所述一级输料管的另一端相连接；
[0023]二级液罐搅拌器，其设置在所述第二级液罐中。
[0024]优选的是，还包括：
[0025]二级输料管，其一端与所述第二级液罐相连接；
[0026]填充泵，其入口端与所述二级输料管相连接；
[0027]多个三级输料管，其一端与所述填充泵的出口端相连接，另一端分别一一对应的与多个第二通孔相连接。
[0028]优选的是，还包括：
[0029]多个空气输送管，其一端均与所述空压机相连接，另一端分别一一对应的与所述多个第一通孔相连接。
[0030]优选的是，还包括：
[0031]多个打印头连接器，其固定在所述支撑平板的另一侧；
[0032]其中，所述多个打印头内筒的一端和多个打印头外筒的一端分别一一对应且可转动的与所述多个打印头连接器相连接，所述齿轮组可转动的设置在所述多个打印头连接器的内侧。
[0033]优选的是，还包括：
[0034]多级滚动装置，其固定在所述支撑平板的另一侧；
[0035]电动机，其固定在所述多级滚动装置的内部，且所述电动机的输出端与多级滚动装置相连接。
[0036]优选的是，还包括：
[0037]多个滚动皮带，其一端分别一一对应的套设在所述多个打印头外筒的外侧，另一端分别套设在所述多级滚动装置的每一层上。
[0038]优选的是，还包括：
[0039]多个热交换冷却头，其分别一一对应的设置在所述多个打印头外筒的另一端，且所述多个热交换冷却头内部设置有多个流道。
[0040]本专利技术所述的有益效果：
[0041](1)、本专利技术设计开发的一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，能够通过多级墨水液罐的搅拌装置，增加微纳米颗粒墨水中颗粒分布均匀度，在打印头挤出过程中，打印头内筒和打印头外筒通过星齿轮结构实现逆向转动，同时利用外筒内
壁和内筒外壁的凸起结构增加墨水的混合均匀度，微纳米颗粒墨水在墨水液罐和打印头中，均处于搅拌状态，极大地增加了墨水的均匀性。
[0042](2)、本专利技术设计开发的一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，通过打印头内筒和打印头外筒的嵌套结构，外筒内部通微纳米颗粒墨水，内筒内部通空气，通过外筒和内筒逆向旋转挤出的方式实现空心丝材制备，打印头内筒和打印头外筒均采用类似漏斗的结构，下端旋转速度大，微纳米颗粒墨水形成漩涡从而加速挤出速度，在打印头外筒下端微纳米颗粒墨水的剪切速率大，根据剪切致稀原理，可以降低微纳米颗粒墨水的黏度，增加其流动性，降低阻力，提高生产效率。
[0043](3)、本专利技术设计开发的一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，二级墨水液罐可同时对多个空心丝材打印头装置进行材料供给，每个空心丝材打印头装置又可以通过多级滚动装置驱动多个打印头工作，可实现空心丝材的批量化生产。
附图说明
[0044]图1为本专利技术所述使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置的结构示意图。
[0045]图2为本专利技术所述打印头连接器的结构示意图。
[0046]图3为本专利技术所述打印头的装配结构示意图。
[0047]图4为本专利技术所述打印头内筒的主视结构示意图。
[0048]图5为本专利技术所述打印头内筒的整体结构示意图。
[0049]图6为本专利技术所述打印头外筒的装配结构示意图。
[0050]图7为本专利技术所述打印头外筒的整体结构示意图。
[0051]图8为本专利技术所述多级滚动装置的结构示意图。
具体实施方式
[0052]下面结合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，其特征在于，包括：多级混合装置，用于混合微纳米颗粒墨水；以及支撑平板，其具有多个第一通孔和多个第二通孔；空压机，其固定在所述支撑平板的一侧，且所述空压机与所述多个第一通孔相连接；多个打印头内筒，其间隔可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头内筒的一端设置有外齿轮，另一端为漏斗形结构；多个第一凸起，其沿所述多个打印头内筒的外侧等间隔轴向阵列；多个打印头外筒，其分别一一对应的同轴空套在所述多个打印头内筒的外侧，所述多个打印头外筒可转动的与所述支撑平板的另一侧相连接，且所述多个打印头外筒的一端设置有内齿轮，另一端为漏斗形结构；多个第二凸起，其沿所述多个打印头外筒的内侧等间隔轴向阵列，且所述多个第二凸起与所述多个第一凸起依次间隔设置；齿轮组，其可转动的设置在所述支撑平板的另一侧，且所述齿轮组与所述外齿轮和内齿轮相互啮合；其中，所述多级混合装置与多个第二通孔相连接，所述多个打印头内筒一一对应的与多个第一通孔相连接，所述多个打印头外筒与多个打印头内筒之间的间隙与多个第二通孔相连接。2.如权利要求1所述的使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材的装置，其特征在于，所述多级混合装置包括：主液罐；以及主液罐搅拌器，其设置在所述主液罐中；一级输料管，其一端与所述主液罐相连接；循环泵，其设置在所述一级输料管上；第二级液罐，其与所述一级输料管的另一端相连接；二级液罐搅拌器，其设置在所述第二级液罐中。3.如权利要求2所述的使用微纳米颗粒墨水制备用于3D打印的空心丝材...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟，汤慧萍，徐圣航，邢旺，郭卉君，丁智，王震，傅佳宏，宋春男，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：
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