本发明专利技术涉及一种浆料直写成型装置及其浆料挤出结构，浆料挤出结构包括用于储存浆料的料筒；料筒的底部设有喷嘴，喷嘴底部具有出料口，喷嘴的内外径自上向下逐渐变小；浆料挤出结构包括一级螺旋叶片以及驱动一级螺旋叶片转动的电机，一级螺旋叶片位于料筒中，一级螺旋叶片用于挤压浆料；浆料挤出结构还包括位于喷嘴中的二级螺旋叶片，二级螺旋叶片为与喷嘴形状适配的锥形结构，二级螺旋叶片可相对于喷嘴转动，以将喷嘴内的浆料由所述出料口中挤出。由于喷嘴内也设置在螺旋叶片来对浆料进行螺旋挤压，且二级螺旋叶片、喷嘴均为锥形，能够防止喷嘴内的浆料产生应力堆积，避免浆料堵塞喷嘴的出料口。喷嘴的出料口。喷嘴的出料口。
【技术实现步骤摘要】
一种浆料直写成型装置及其浆料挤出结构
[0001]本专利技术涉及增材制造的
，具体涉及一种浆料直写成型装置及其浆料挤出结构。
技术介绍
[0002]在3D打印技术中，浆料直写成型技术(DIW)是一种多功能且成本较低的增材制造技术，可在亚微米至厘米范围内实现金属、陶瓷、聚合物、水凝胶等复杂三维结构的程序化构建，且构建过程不涉及粉末球形度、高能束、真空、惰性环境等苛刻要求，具有兼容性广、节能省材、操作便捷等诸多优势。
[0003]DIW的稳定成型依赖于浆料能够在较低压力下被顺利挤出并且在挤出后快速固化，具有非常有限的变形。控制浆料的流变性能可以避免挤出后料丝的变形，确保了打印过程的成功，但浆料挤出后的及时固化难以把控。对比溶剂蒸发、化学交联固化、热固化等几种固化方式，光固化的一次固化率高达90％，固化速度快且固化程度易于把控，是一种理想的固化方式。
[0004]DIW所使用浆料的粘度范围比立体光刻高出几个数量级，可以达到2.3
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107cP，高固相含量也是保证打印成品具有良好致密度的必要条件。但固相含量的提升同时带来了浆料固结、堵塞喷嘴、难于挤出等难题，在不牺牲浆料直写精度的前提下，常规的气压式和活塞式体积驱动浆料挤出的模式面临气压难于调控、供料一次性、固态颗粒应力堆积的挑战。螺杆式推动挤出是一种有效的替代方案，但由于喷嘴内的空间狭小，实际使用时仍存在应力堆积的情况，浆料易堵塞喷嘴的出料口。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种浆料直写成型装置的浆料挤出结构，以解决现有技术中喷嘴的空间较小而易出现应力堆积、堵塞喷嘴出料口的技术问题。本专利技术还提供一种使用该浆料挤出结构的浆料直写成型装置，以解决上述技术问题。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供的浆料直写成型装置的浆料挤出结构采用如下技术方案：一种浆料直写成型装置的浆料挤出结构，包括：
[0007]料筒，用于储存浆料；
[0008]设于料筒的底部的喷嘴，喷嘴底部具有出料口，喷嘴的内外径自上向下逐渐变小；
[0009]一级螺旋叶片以及驱动一级螺旋叶片转动的电机，一级螺旋叶片位于料筒中，一级螺旋叶片用于挤压浆料；
[0010]二级螺旋叶片，位于喷嘴中，二级螺旋叶片为与喷嘴形状适配的锥形结构，二级螺旋叶片可相对于喷嘴转动，以将喷嘴内的浆料由所述出料口中挤出。
[0011]有益效果是：一级螺旋叶片转动时能够搅动料筒内的浆料，将料筒内的浆料挤到喷嘴中；二级螺旋叶片、喷嘴相对转动时，二级螺旋叶片能够搅动喷嘴内的浆料，将喷嘴内的浆料由出料口中挤出。由于喷嘴内也设置在螺旋叶片来对浆料进行螺旋挤压，且二级螺
旋叶片、喷嘴均为锥形，能够防止喷嘴内的浆料产生应力堆积，避免浆料堵塞喷嘴的出料口。
[0012]作为进一步地改进，一级螺旋叶片包括上下延伸的驱动轴，驱动轴与所述电机相连；
[0013]所述二级螺旋叶片的顶部固设于所述驱动轴的末端上。通过电机能够同时带动一级螺旋叶片、二级螺旋叶片进行转动，结构简单。
[0014]作为进一步地改进，所述喷嘴绕上下延伸的轴线转动装配在料筒上，所述料筒内侧底部设有支撑架，支撑架上设有供浆料通过的通道，所述二级螺旋叶片的顶部固设于所述支撑架上；
[0015]浆料挤出结构还包括驱动所述料筒回转的驱动部件。二级螺旋叶片在使用时为固定布置的方式，且供二级螺旋叶片固定安装的支撑架位于料筒内侧底部，二级螺旋叶片的固定端和下部的悬伸端之间的距离较小，二级螺旋叶片、喷嘴相对转动时能够减小甚至是避免二级螺旋叶片出现晃动，避免二级螺旋叶片、喷嘴之间发生接触，进而避免因二级螺旋叶片、喷嘴接触而产生杂质，污染浆料。
[0016]作为进一步地改进，所述料筒的底部凸出布置有安装筒，所述安装筒的外径小于料筒的外径，所述喷嘴转动安装在所述安装筒上。
[0017]作为进一步地改进，一级螺旋叶片包括上下延伸的驱动轴，驱动轴与所述电机相连；
[0018]所述支撑架的中心位置设有轴承，所述驱动轴的下端穿设于所述轴承中。驱动轴的下端穿设在轴承中，安装架能够对驱动轴的下端进行限位，避免驱动轴发生跳动。仅需要一个安装架就同时起到了对驱动轴进行限位以及安装二级螺旋叶片的作用，零部件数量较少，结构较为简单。
[0019]本专利技术提供的浆料直写成型装置采用如下技术方案：一种浆料直写成型装置，包括：
[0020]浆料挤出结构，包括：
[0021]料筒，用于储存浆料；
[0022]设于料筒的底部的喷嘴，喷嘴底部具有出料口，喷嘴的内外径自上向下逐渐变小；
[0023]一级螺旋叶片以及驱动一级螺旋叶片转动的电机，一级螺旋叶片位于料筒中，一级螺旋叶片用于挤压浆料；
[0024]二级螺旋叶片，位于喷嘴中，二级螺旋叶片为与喷嘴形状适配的锥形结构，二级螺旋叶片可相对于喷嘴转动，以将喷嘴内的浆料由所述出料口中挤出；
[0025]浆料直写成型装置还包括：
[0026]光固化结构，包括：
[0027]激光器安装架，固设于所述料筒的外部；
[0028]紫外激光器，安装于所述激光器安装架上，紫外激光器用于照射由所述喷嘴中挤出的浆料以对浆料进行固化。
[0029]有益效果是：一级螺旋叶片转动时能够搅动料筒内的浆料，将料筒内的浆料挤到喷嘴中；二级螺旋叶片、喷嘴相对转动时，二级螺旋叶片能够搅动喷嘴内的浆料，将喷嘴内的浆料由出料口中挤出。由于喷嘴内也设置在螺旋叶片来对浆料进行螺旋挤压，且二级螺
旋叶片、喷嘴均为锥形，能够防止喷嘴内的浆料产生应力堆积，避免浆料堵塞喷嘴的出料口。
[0030]作为进一步地改进，一级螺旋叶片包括上下延伸的驱动轴，驱动轴与所述电机相连；
[0031]所述二级螺旋叶片的顶部固设于所述驱动轴的末端上。通过电机能够同时带动一级螺旋叶片、二级螺旋叶片进行转动，结构简单。
[0032]作为进一步地改进，所述喷嘴绕上下延伸的轴线转动装配在料筒上，所述料筒内侧底部设有支撑架，支撑架上设有供浆料通过的通道，所述二级螺旋叶片的顶部固设于所述支撑架上；
[0033]浆料挤出结构还包括驱动所述料筒回转的驱动部件。二级螺旋叶片在使用时为固定布置的方式，且供二级螺旋叶片固定安装的支撑架位于料筒内侧底部，二级螺旋叶片的固定端和下部的悬伸端之间的距离较小，二级螺旋叶片、喷嘴相对转动时能够减小甚至是避免二级螺旋叶片出现晃动，避免二级螺旋叶片、喷嘴之间发生接触，进而避免因二级螺旋叶片、喷嘴接触而产生杂质，污染浆料。
[0034]作为进一步地改进，所述料筒的底部凸出布置有安装筒，所述安装筒的外径小于料筒的外径，所述喷嘴转动安装在所述安装筒上。
[0035]作为进一步地改进，一级螺旋叶片包括上下延伸的驱动轴，驱动轴与所述电机相连；所述支撑架的中心位置设有轴承，所述驱动轴的下端穿设于所述轴承中。驱动轴的下端穿设在轴承中，安装架能够对驱动轴的下端进行限位，避免驱动轴发生跳动。仅需要一个安本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浆料直写成型装置的浆料挤出结构，其特征在于，包括：料筒(101)，用于储存浆料；设于料筒(101)的底部的喷嘴(102)，喷嘴(102)底部具有出料口，喷嘴(102)的内外径自上向下逐渐变小；一级螺旋叶片(104)以及驱动一级螺旋叶片(104)转动的电机，一级螺旋叶片(104)位于料筒(101)中，一级螺旋叶片(104)用于挤压浆料；二级螺旋叶片(105)，位于喷嘴(102)中，二级螺旋叶片(105)为与喷嘴(102)形状适配的锥形结构，二级螺旋叶片(105)可相对于喷嘴(102)转动，以将喷嘴(102)内的浆料由所述出料口中挤出。2.根据权利要求1所述的浆料直写成型装置的浆料挤出结构，其特征在于，一级螺旋叶片(104)包括上下延伸的驱动轴(106)，驱动轴(106)与所述电机相连；所述二级螺旋叶片(105)的顶部固设于所述驱动轴(106)的末端上。3.根据权利要求1所述的浆料直写成型装置的浆料挤出结构，其特征在于，所述喷嘴(102)绕上下延伸的轴线转动装配在料筒(101)上，所述料筒(101)内侧底部设有支撑架(115)，支撑架(115)上设有供浆料通过的通道，所述二级螺旋叶片(105)的顶部固设于所述支撑架(115)上；浆料挤出结构还包括驱动所述料筒(101)回转的驱动部件。4.根据权利要求3所述的浆料直写成型装置的浆料挤出结构，其特征在于，所述料筒(101)的底部凸出布置有安装筒(109)，所述安装筒(109)的外径小于料筒(101)的外径，所述喷嘴(102)转动安装在所述安装筒(109)上。5.根据权利要求3或4所述的浆料直写成型装置的浆料挤出结构，其特征在于，一级螺旋叶片(104)包括上下延伸的驱动轴(106)，驱动轴(106)与所述电机相连；所述支撑架(115)的中心位置设有轴承，所述驱动轴(106)的下端穿设于所述轴承中。6.一种浆料直写成型装置，其特征在于，包括：浆料挤出结构(100)，包括：料筒(101)，用于储存浆料；设于料筒(101)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王淼辉，葛学元，汪豪杰，张楠，范斌，张平，
申请(专利权)人：中机新材料研究院郑州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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