一种可重构复合材料的3D打印喷头制造技术

本发明专利技术涉及一种可重构复合材料的3D打印喷头，包括喷头本体，喷头本体的顶部和侧壁均安装有数个快速接头，快速接头通过拓展头连接件安装在喷头本体的侧壁上，喷头本体的内部安装有数个喉管，每个喉管均向下延伸至喷头本体外部与对应的喷嘴配合安装；快速接头通过第一连接管与对应的喉管连通；两快速接头之间连通时，两快速接头之间设置有第二连接管。通过设置快速接头和接头连接管，使得3D打印喷头可以根据使用需求扩展入料口，从而实现连续纤维增强的复合材料的3D打印；并通过设置加热环和预热贴片，增强复合材料的熔融效果，从而降低3D打印件的外观缺陷，提高了打印质量。提高了打印质量。

【技术实现步骤摘要】
一种可重构复合材料的3D打印喷头


[0001]本专利技术涉及3D打印
，尤其是一种可重构复合材料的3D打印喷头。

技术介绍

[0002]目前3D打印技术已经被广泛应用于多种工业生产领域，3D打印原材料决定了最终打印件的性能。以连续纤维增强树脂基体的复合材料为原材料，可以极大地提高最终打印件的物理性能。
[0003]现有技术中，可以打印复合材料的打印喷头形式分为单喷头或双喷头。单喷头直接挤出熔融状态的复合材料或预浸渍的非熔融类复合材料并堆积冷却成型；双喷头中一个喷头挤出熔融状态的复合材料或预浸渍的非熔融类复合材料，另一个喷头挤出熔融状态的树脂类材料，两个喷头同时执行打印动作，将多种原材料打印成型。但是，现有技术中的打印喷头对于连续纤维增强树脂基体的复合材料，其打印效果较差，存在外观凸起、凹陷，内部存在孔隙等缺陷；并且，不便于进行模块化拓展，无法打印多种原材料，打印喷头的温度无法进行精确控制。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的可重构复合材料的3D打印喷头，通过设置快速接头和接头连接管，使得3D打印喷头可以根据使用需求扩展入料口，从而实现连续纤维增强的复合材料的3D打印；并通过设置加热环和预热贴片，增强复合材料的熔融效果，从而降低3D打印件的外观缺陷，提高了打印质量。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种可重构复合材料的3D打印喷头，包括喷头本体，所述喷头本体的顶部和侧壁均安装有数个快速接头，所述快速接头通过拓展头连接件安装在喷头本体的侧壁上，喷头本体的内部安装有数个喉管，每个喉管均向下延伸至喷头本体外部与对应的喷嘴配合安装；
[0007]所述快速接头通过第一连接管与对应的喉管连通；两快速接头之间连通时，两快速接头之间设置有第二连接管。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进：
[0009]所述喷头本体为呈方形的方形喷头。
[0010]所述方形喷头的侧壁上设置有螺纹孔，多个方形喷头通过螺纹孔拼接在一起。
[0011]所述方形喷头设置有圆角。
[0012]所述喷头本体为呈扇形的扇形喷头。
[0013]所述散热片的外部安装有风扇。
[0014]所述喷嘴的外部套有加热环。
[0015]所述喷头本体的外侧壁上均匀设置有数个预热贴片。
[0016]每个预热贴片的上方均配合设置有温度传感器。
[0017]所述拓展头连接件通过螺纹连接件与喷头本体配合安装。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过设置快速接头和接头连接管，使得3D打印喷头可以根据使用需求扩展入料口，从而实现连续纤维增强的复合材料的3D打印；并通过设置加热环和预热贴片，增强复合材料的熔融效果，从而降低3D打印件的外观缺陷，提高了打印质量。
[0020]本专利技术还具有如下优点：
[0021](1)本专利技术通过设置拓展头连接件，并在喷头上设置螺纹孔，将喷头进行模块化设计，提升了喷头的打印效率，并可以满足多样化的使用需求。
[0022](2)本专利技术通过对3D打印喷头进行轻量化设计，减轻了喷头的重量，有利于提升3D打印的速度和精度。
[0023](3)本专利技术具有很强的拓展性，灵活方便，可以满足个性化定制的3D打印需求。
[0024](4)本专利技术通过设计闭环温度控制系统，从而对打印原材料的预热、熔融、冷却成型各部分温度参数进行精确控制，以减少3D打印件内部的孔隙率，保证3D打印件的表面质量和力学性能。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中实施例一的结构示意图。
[0026]图2为图1的主视图。
[0027]图3为图1的右视图。
[0028]图4为图1的俯视图。
[0029]图5为图4中A
‑
A截面的剖视图。
[0030]图6为本专利技术中实施例二的结构示意图。
[0031]图7为图6的俯视图。
[0032]图8为图7中B
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B截面的剖视图。
[0033]图9为本专利技术中实施例三的结构示意图。
[0034]图10为图9的俯视图。
[0035]图11为图10中C
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C截面的剖视图。
[0036]图12为本专利技术中实施例四的结构示意图。
[0037]图13为本专利技术中实施例五的结构示意图。
[0038]图14为图13的俯视图。
[0039]图15为图14中D
‑
D截面的剖视图。
[0040]图16为本专利技术中实施例六的结构示意图。
[0041]图17为图16的俯视图。
[0042]图18为图17中E
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E截面的剖视图。
[0043]图19为本专利技术中实施例七的结构示意图。
[0044]图20为图19的俯视图。
[0045]图21为图20中F
‑
F截面的剖视图。
[0046]其中：1、喷头本体；2、快速接头；3、拓展头连接件；4、喉管；5、喷嘴；6、加热环；7、散
热片；8、第一连接管；9、第二连接管；10、风扇；11、预热贴片；12、温度传感器；
[0047]101、方形喷头；102、扇形喷头。
具体实施方式
[0048]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0049]实施例一：
[0050]如图1
‑
图5所示，本实施例的可重构复合材料的3D打印喷头，包括喷头本体1，喷头本体1的顶部和侧壁均安装有数个快速接头2，快速接头2通过拓展头连接件3安装在喷头本体1的侧壁上，喷头本体1的内部安装有数个喉管4，每个喉管4均向下延伸至喷头本体1外部与对应的喷嘴5配合安装；快速接头2通过第一连接管8与对应的喉管4连通；两快速接头2之间连通时，两快速接头2之间设置有第二连接管9。喷头本体1的顶部设置有螺纹连接孔，快速接头2通过螺纹连接孔直接与喷头本体1配合安装；喉管4通过紧固螺纹孔与喷头主体1连接，便于调整喉管4的伸出长度以调整喷嘴5的高度；每个快速接头2可以通过第二连接管9与其他快速接头2连通，也可以不设置第二连接管9，成为独立的入料口；可以根据使用需求，设置相应数量的快速接头2和喷嘴5，并且可以通过第二连接管9连通多个快速接头2，增加了3D打印喷头的功能。
[0051]喷头本体1为呈方形的方形喷头101。方形喷头101形状规则，便于后续多个3D打印喷头拼接在一起使用。
[0052]喷嘴5的外部套有加热环6。加热环6呈环形套在喷嘴5上，利于将喷嘴5均匀加热，加热环6的内部集成有热敏传感器。
[0053]喷头本体1的外侧壁上均匀设置有数个预热贴片11；每个预热贴片11的上方均配合设置有温度传感器12。温度传感器12用于采集预热贴片11对喷头本体11的预热温度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构复合材料的3D打印喷头，其特征在于：包括喷头本体(1)，所述喷头本体(1)的顶部和侧壁均安装有数个快速接头(2)，所述快速接头(2)通过拓展头连接件(3)安装在喷头本体(1)的侧壁上，喷头本体(1)的内部安装有数个喉管(4)，每个喉管(4)均向下延伸至喷头本体(1)外部与对应的喷嘴(5)配合安装；所述快速接头(2)通过第一连接管(8)与对应的喉管(4)连通；两快速接头(2)之间连通时，两快速接头(2)之间设置有第二连接管(9)。2.如权利要求1所述的一种可重构复合材料的3D打印喷头，其特征在于：所述喷头本体(1)为呈方形的方形喷头(101)。3.如权利要求2所述的一种可重构复合材料的3D打印喷头，其特征在于：所述方形喷头(101)的侧壁上设置有螺纹孔，多个方形喷头(101)通过螺纹孔拼接在一起。4.如权利要求2所述的一种可重构复合材料的3D打印喷头，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋菊，白鲲鹏，陈威，孙沂琳，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：