[发明专利]热熔水泥3D打印头

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种新型热熔水泥3D打印头。

 

背景技术

3D打印技术是近几年国内外快速发展的一种快速成型制造技术，具有成型速度快、设备价格便宜、运行和维护成本低、可以个性化创意制作，作为大数据云计算新时代的制造方式，目前已在机械、电子、飞机、生物制造、制药、微型机电、建筑等现代社会的各个工程领域得到广泛应用，展示了广阔的市场前景。但目前3D打印的主要材料为ABS、尼龙等化工材料，而建筑材料水泥等温度高、流动性差，不易成型的3D打印还没有得到应用。

 

发明内容

本发明提供一种能够实现温度高、流动性差等材料的3D打印的新型热熔水泥3D打印头。该打印头由冷料输送装置和热料输送装置两大部件组成。

热料输送装置包括：

罐体，罐体设有夹层且罐体内部呈圆柱形腔体，罐体上端设有进料口，下端设有用于3D打印出料的锥形喷嘴；

热料电机，热料电机固定在罐体顶端，通过联轴器与送料蜗杆连接；

蜗杆，蜗杆采用高强度钢机械加工而成，其一端与电机转轴联轴器联接并用轴承固定在罐体上端，蜗杆上设有螺旋叶片，其外径比罐体内径小0.2毫米；

以及用于加热的加热电阻，加热电阻固定在罐体的夹层中。

进一步的，热料输送装置还包括隔热层，隔热层附于罐体的夹层内，将加热电阻与罐体的外壁隔开。

进一步的，热料输送装置还包括用于检测温度的温度传感器，温度传感器固定在罐体的夹层内。

进一步地，加热电阻呈螺旋状固定在夹层内。

冷料输送装置，冷料输送装置包括：

冷料仓，冷料仓顶端设有送料口，下端侧面设有出料口，出料口与热料输送装置的进料口联接；

用于将物料推送出出料口的推送活塞，推送活塞固定在冷料仓内且位于的出料口处；

以及用于驱动推送活塞运动的驱动件，驱动件固定在冷料仓内，且与推送活塞联接。

进一步地，驱动件包括电机、齿轮和凹轮，电机输出端设有齿轮，电机输出端的齿轮与齿轮啮合联接，齿轮和凹轮通过中心轴固定联接，推送活塞的连接杆插入凹轮8字形内槽，将凹轮360度旋转运动转换成活塞的连续往复运动，实现冷料的圆滑推送。

进一步地，冷料输送装置还包括旋转式给料阀门，旋转式给料阀门固定在冷料仓的送料口处，旋转式给料阀门包括齿轮和阀门叶片，齿轮与电机输出端的齿轮啮合联接，阀门叶片中心轴线与齿轮中心轴线对齐固定。

在其他实施例中，包括控制器，控制器与加热电阻、温度传感器、电机和电机信号联接，控制器获取温度传感器的检测温度信号控制加热电阻加热，且控制电机和电机驱动物料的输送。

本发明的有益效果是：通过分工明确，管理统一的独特性冷热料输送装置，实现热熔水泥等高温、高粘度材料的3D打印，为3D打印技术领域增添了一种新型打印头关键部件。

 

附图说明

图1为本发明热料输送装置的结构示意图；

图2为本发明冷料输送装置的结构示意图；

图3为本发明一种热熔水泥3D打印头的结构示意图。

 

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一： 

本实施例提供一种热熔水泥3D打印头，本热熔水泥3D打印头主要用于水泥的3D打印，也可作为巧克力、奶油蛋糕等高粘度、非常温材料的高精度3D打印使用。

请参考图1，热熔水泥3D打印头包括热料输送装置1。

包括热料输送装置1包括罐体11、电机12、蜗杆13和加热电阻14。

罐体11设有夹层111，即罐体由内外两层壁，中间形成一定间隙，罐体11内部呈圆柱形腔体。如图1所示方向，罐体11的上端设有进料口112，进料口112用于导入事先调配好的打印物料；罐体11的底端呈倒锥形，锥形尖端为喷嘴113，喷嘴开口根据需要设置大小，在特殊需要的情况下，可以设置为毫米单位的开口，用于精确打印。

电机12固定在罐体11的进料口111端的端面上，即图示位置的顶端中间，电机的转轴通过联轴器与蜗杆13连接，驱动蜗杆13输送物料。

蜗杆13的上端与电机12的转轴通过联轴器联接，蜗杆13上设有螺旋叶片，螺旋叶片外径小于罐体11的内径0.2毫米，在电机的驱动下，物料受螺旋叶片的加压，输送到喷嘴113进行3D打印。