申请/专利权人：河北工业大学

申请日：2024-02-02

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117733982A

主分类号：B28B1/00

分类号：B28B1/00;B33Y30/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明公开一种可回抽式多材料3D打印头，该3D打印头包括挤出结构、一号供料结构、二号供料结构、三号供料结构；通过将三个供料结构与一个挤出结构连通的构造作为3D打印头，解决了3D打印多材料的挤出回抽问题；挤出结构内部设置有三个相互啮合的螺杆，使得浆料混合时混合效率较高；同时，三个供料结构的内部均设置有一个螺杆，利用螺杆可以更好的控制加入到挤出结构内高粘度材料的量；此外，挤出结构内部的三个螺杆为特殊设计的异形螺杆，在实现常规混料的同时，除了能更好的控制物料挤出量，还能在打印高粘度材料时与供料结构内的螺杆一同工作实现浆料回抽，提高成形效果，且能使成形陶瓷浆料固含量区间较大。

主权项：1.一种可回抽式多材料3D打印头，其特征在于，该3D打印头包括挤出结构、一号供料结构、二号供料结构、三号供料结构；所述挤出结构由下挤出头、上挤出头、混合腔、挤出头支架、右端齿轮、中部齿轮、左端齿轮、挤出电机、联轴器、支撑铜柱、右端螺杆、中部螺杆、左端螺杆；下挤出头的顶部通过螺纹结构安装在上挤出头底部的内侧，上挤出头的上部通过螺纹结构安装在混合腔底部的内侧，下挤出头、上挤出头、混合腔以三者内部空腔的竖直方向的中轴线重合的方式装配；混合腔的顶部安装有挤出头支架，挤出头支架上部的一侧水平朝外设置有卡位块，用于与3D打印机机架上的安装槽配合安装；挤出头支架顶部的中间设置有三个通孔，三个通孔的圆心的连线为等腰三角形；右端螺杆、中部螺杆、左端螺杆的基本结构相同，均包含从上到下设置的齿轮安装段、进料段、混合段、加压挤出段和锥形末端，中部螺杆的齿轮安装段比右端螺杆的长，右端螺杆的齿轮安装段与左端螺杆的等长，三者的进料段、混合段、加压挤出段和锥形末端的结构和尺寸均对应相同；右端螺杆、中部螺杆、左端螺杆的下部设置于上挤出头与混合腔形成的空腔内，三者相互啮合构成三螺杆机构且三者的顶部穿过挤出头支架顶部的三个通孔；挤出头支架顶部的三个通孔的上方分别设置有右端齿轮、中部齿轮、左端齿轮，右端螺杆的顶端设置在右端齿轮内且通过安装顶丝使两者固定连接，左端螺杆的顶端设置在左端齿轮内且通过安装顶丝使两者固定连接，中部螺杆的顶端穿过中部齿轮后与位于其正上方的挤出电机的输出轴通过联轴器实现轴连接；中部齿轮通过顶丝固定在中部螺杆上，右端齿轮、中部齿轮、左端齿轮位于同一水平高度且三者相互啮合，构成定轴轮系，相互啮合传动；挤出头支架的左、右两侧均设置有一排支撑铜柱，挤出电机固定在两排支撑铜柱的顶端；挤出电机的输出轴朝下设置，该输出轴与中部螺杆的顶端通过联轴器连接；在混合腔中部靠上位置的周向均匀设置有三个水平方向进料孔，该三个进料孔分别对应与右端螺杆、中部螺杆、左端螺杆的进料段位置正对；该三个进料孔分别通过螺纹安装有一号供料结构的一号挤出软管接头、二号供料结构的二号挤出软管接头、三号供料结构的三号挤出软管接头，一号挤出软管接头通过一号送料软管与一号供料结构的主体部分连接，二号挤出软管接头通过二号送料软管与二号供料结构的主体部分连接，三号挤出软管接头通过三号送料软管与三号供料结构的主体部分连接；所述上挤出头的上部为与混合腔的上部空腔等直径的圆柱体状空腔，其下部为顶点朝下的圆锥体状空腔，右端螺杆、中部螺杆、左端螺杆的下部末端位于上挤出头的圆锥形空腔内；一号供料结构、二号供料结构、三号供料结构的主体部分的结构均相同，以一号供料结构为例进行结构说明：一号供料结构的主体部分包括一号送料软管接头、一号料斗、一号料斗支架、一号送料螺杆、一号送料电机、一号传动蜗杆联轴器、一号传动蜗杆轴承、一号传动涡杆、一号传动涡轮固定螺母、一号传动涡轮固定键、一号传动涡轮、一号传动涡轮轴套、一号送料螺杆轴承，送料软管接头的一端与一号送料软管连接，送料软管接头的另一端与一号料斗的底部连接，一号料斗的顶部与一号料斗支架下部的内壁衔接在一起；一号料斗支架为两端开口的中空圆柱状容器，其下部的开口处与一号料斗下部的外壁面衔接在一起，其上部的开口处与电机安装架的底面固定连接；电机安装架至少包括一个底面和衔接在底面左右两侧的立板，其左侧的立板上设置有一个轴承安装孔，其右侧的立板上设置有一个阶梯孔，该阶梯孔内侧部分的孔径与左侧的轴承安装孔的孔径相同且位置正对，该阶梯孔外侧部分的孔径较其内侧部分的孔径大；一号送料电机固定安装在电机安装架右侧立板的外侧面上，且其输出轴位于右侧立板的阶梯孔的外侧部分内；两个一号传动蜗杆轴承分别安装在电机安装架的左侧立板的轴承安装孔和右边立板的阶梯孔的内侧部分内，一号传动涡杆通过该两个一号传动蜗杆轴承设置在一号送料螺杆的上方；一号传动涡杆通过一号蜗杆联轴器与一号送料电机的输出轴连接；一号送料螺杆的主体部分设置在一号料斗支架内，其顶端穿过电机安装架底面的设置有两个一号送料螺杆轴承的轴承孔后固定在一号传动涡轮的中心通孔内；所述一号料斗的内部为顶点朝下的圆锥状空腔，一号送料螺杆的的下部末端设置在一号料斗的内部；一号传动涡轮与一号传动涡杆啮合连接；左端螺杆的进料段、混合段和加压挤出段上均设置有螺纹结构，且该三段上的螺纹升角依次减小，加压挤出段的内直径从上到下逐步增大。

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百度查询： 河北工业大学 一种可回抽式多材料3D打印头

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