[发明专利]一种3D打印喷头

说明书

本发明公开了一种3D打印喷头，包括带有内腔的喷头本体，所述喷头本体底部固定有同轴设置的不透光注出头和可透光注出头，且可透光注出头固定在不透光注出头底部；所述喷头本体的内腔与不透光注出头和可透光注出头的内腔了连通。本发明与传统光固化打印系统不同，喷头结构采用不透光注出头与可透光注出头相连并相通的方式，构成该喷头结构的注出头。在紫外光线的均匀照射下，可交联固化。从光固化材料进入到可透光注出头内，到最后挤出，光固化材料在这个过程中完成部分交联固化，利用自身粘度与上一层固化材料相互粘连，直至打印成复杂的三维实体结构。

技术领域

本发明涉及一种打印喷头结构，具体来说，是涉及一种3D打印喷头。

背景技术

光固化打印技术是先通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计激光的扫描路径，用产生的数据精确控制激光扫描器和升降台的运动。然后用特定波长与强度的激光按设计的扫描路径照射到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，使表面特定区域内的一层树脂固化，然后升降台在垂直方向下降一个层片的高度，固化层上会覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，固化另一个层面，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样层层叠加构成一个三维实体。由于现有的光固化打印系统造价高昂，使用和维护成本过高，而且系统的精密设备对工作环境要求苛刻，在医学应用上收到很大限制。

基于挤出式光固化是一种较为经济的3D打印方法，其原理是通过喷头将光固化材料堆积起来。目前常用的方法有两种，一种是打印前固化，一种是打印后固化。打印前固化是将材料在送入喷头前照射紫外光。打印后固化是挤出材料后施加固化光(常为紫外光线)，将材料由液态变为固态，层层叠加后，实现3D成型。打印前固化的缺点是固化时间不易控制，此外需要施加很大的挤出力才能避免堵塞喷头，打印后固化的缺点是低粘度树脂由于流动性好，成型效果差。因此一种可透光的光固化打印喷头的设计是很有意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印喷头，克服了现有技术存在的光固化打印系统造价高昂，使用和维护成本过高的弊端的技术问题，同时可实现挤出过程中的固化。

一种3D打印喷头，包括带有内腔的喷头本体，所述喷头本体底部固定有同轴设置的不透光注出头和可透光注出头，且可透光注出头固定在不透光注出头底部；所述喷头本体的内腔与不透光注出头和可透光注出头的内腔连通。

本发明的机构与传统光固化打印系统不同，喷头结构采用不透光注出头与可透光注出头相连并相通的方式，构成该喷头结构的注出头。在紫外光线的均匀照射下，可交联固化。从光固化材料进入到可透光注出头内，到最后挤出，光固化材料在这个过程中完成部分交联固化，利用自身粘度与上一层固化材料相互粘连，直至打印成复杂的三维实体结构。

作为优选，所述喷头本体包括连接座以及固定在连接座底部的进料储液管，所述连接座、进料储液管与不透光注出头为一体设置的金属结构，比如可以是不锈钢制成。所述可透光注出头可由透明的疏水复合材料制造而成。

作为优选，所述可透光注出头可拆卸的固定在所述不透光注出头底部。比如可用采用螺纹固定、卡合固定或者过盈配合的插接固定等方式，作为进一步优选，所述可透光注出头插接固定在所述不透光注出头底部。采用该技术方案，方便了不透光注出头的安装、拆卸、清理和更换等。

作为优选，所述喷头本体、不透光注出头和可透光注出头的内腔内同轴设置有内喷头。内喷头装配在打印喷头结构内部构成同轴结构，内喷头内为不会产生光固化的物料，内喷头外为光固化材料。当紫外光线均匀照射到可透光注出头时，光固化材料会固化成形并挤出，由于内喷头注出紫外光线不固化的液体，使得最后打印出的光固化材料是中空结构。