[发明专利]一种可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置

说明书

一种可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置，包括打印喷嘴，打印喷嘴通过喷嘴固定螺栓固定在喷头外壳的尖端外部，喷头外壳的尖端内部设有球珠，球珠的上部和弹簧的下端相接，弹簧的上端和定位螺栓相接，定位螺栓安装在喷头外壳的内部上端，定位螺栓和喷头外壳内部的内螺纹孔配合，球珠通过弹簧限位在喷头外壳的尖端处，保证球珠能较灵活转动，通入呈熔融状态的打印材料后，打印材料经过打印喷嘴挤出，再经过球珠的挤压加强，通过调节不同高度的定位螺栓，能够改变弹簧的弹力，从而根据材料及需求不同使球珠获得不同大小的挤压力的作用，本发明可以更好的对成形面进行层间性能及各界面性能改善。

技术领域

本发明涉及材料挤出成形的3D打印技术领域，具体涉及一种可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置。

背景技术

3D打印技术是指打印头在程序控制下，按照当前层的截面信息进行材料填充制造，然后再通过层层累加快速制造出所需零件，由于其可制造任意复杂零件以及拥有较好的打印自由度，在工业生产及日常生活中越来越具有实际应用价值。

目前挤出成形3D打印仍然是3D打印领域中至关重要的一种打印方法，尤其是对于塑料等轻结构材料，挤出成形更是在很长时间内难以替代的打印方式。而挤出成形3D打印也因其具备可制备材料范围广、部分可制备材料具有轻质量高强度的固有属性，因为得到了包含机器人领域、航空航天领域、军事、医疗等各个行业的应用青睐。因此，很多研究及发明均致力于提升挤出成形3D打印零部件的基本打印性能。因为，国内外很多研究曾先后创造性的特出过短纤维预浸渍、连续纤维等多种使得单层内性能机具提升的打印方法及材料改进。然而，在一部分层内性能显著提升的同时，打印件的薄弱环节也相继显现了出来：

一、层间结合性能较差使得挤出成形3D打印件依然难以在相关的应用领域中普及应用，而这一薄弱环节甚至在很多情况下很难匹配通过连续纤维打印或者短纤维预浸渍而明显提高的层内打印强度。

二、传统的挤出成形打印喷嘴在材料挤出成形的同时仅仅对于打印表面产生着极小的表面压力，因此既无法通过有效加压来提升层间结合性能，更是不能保证打印件的整体体积密度及多重界面性能，而这也为挤出成形的3D打印提出了一个棘手的难题。

发明内容

为了克服以上技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置，可以更好的对成形面进行层间性能及各界面性能改善。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置，包括打印喷嘴4，打印喷嘴4通过喷嘴固定螺栓6固定在喷头外壳1的尖端外部，喷头外壳1的尖端内部设有球珠3，球珠3的上部和弹簧2 的下端相接，弹簧2的上端和定位螺栓5相接，定位螺栓5安装在喷头外壳1的内部上端，定位螺栓5和喷头外壳1内部的内螺纹孔配合，球珠3通过弹簧2限位在喷头外壳1的尖端处，保证球珠3的转动。

所述的喷头外壳1的上端为球珠入口101，喷头外壳1的尖端外部设有喷嘴固定螺纹孔103和与之连通的材料输入孔102，打印喷嘴 4通过喷嘴固定螺栓6固定在喷嘴固定螺纹孔103内，喷嘴固定螺栓 6位于喷头外壳1的材料输入孔102内。

所述的打印喷嘴4上部设有和喷嘴固定螺栓6连接的喷嘴固定螺纹孔402，下部设有材料输出孔401。

所述的可用于材料挤出成形的自滚压3D打印集成喷头装置通入当呈熔融状态的打印材料后，打印材料经过材料输入孔102、喷嘴固定螺栓6及材料输出孔401挤出，再经过球珠3的挤压加强，通过调节不同高度的定位螺栓5，能够改变弹簧2的弹力，从而根据材料及需求不同使球珠3获得不同大小的挤压力的作用。

本发明的有益效果为：