[发明专利]一种3D打印机喷头系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印机喷头系统。

背景技术

熔融沉积成型技术，即Fused Deposition Modeling （FDM），为重要的一种3D打印技术。其最大的特点就是可以对丝状的热塑性聚合物材料实现3D打印成型，打印设备简单，成本低，材料种类丰富。

但是，已有的3D打印机只针对单一物料进行打印，对于双组份或多组分物料无法进行打印。

为实现多组分物料的3D打印，本发明公开了一种新型3D打印喷头系统。

发明内容

本发明提供了一种3D打印机喷头系统。可实现多组分物料的打印。

本发明提供了一种3D打印机喷头系统，其特征在于，其包括：

1）进料管；

2）静态混合器，静态混合器上端连接进料管末端，静态混合器下端连接缓冲容器系统或喷头，进料管末端外部配有加热丝或加热套等温控装置；

3）缓冲系统，包括带有外伴热系统的储存容器、底部连接的带有伴热系统的输出管道和计算机控制的泵送系统；

4）喷头，由喷头输送管和喷嘴组成，喷头输送管上端或喷嘴上端连接静态混合器或缓冲系统。

根据物料的特性可以有不同的连接方式，如图1-3所示。

进料管，一根主进料管，主进料管末端接入1至2根辅进料管，进料管外部配有加热丝或加热套等温控装置，根据物料融化温度或粘度控制其温度在一定范围，保证物料具有良好的流动性。

静态混合器，连接主进料管和喷头。

静态混合器侧壁无进料管或在中上部设1至2根进料管。

静态混合器内部的混合叶片单元为微型波纹板、扭转的螺旋片、交叉的横条等形式或上述组合，但不限于上述形式。

静态混合器长径比为200/1至3/1，优选的为50/1至10/1。

静态混合器内径与主进料管相同。

缓冲容器系统，包含带有外伴热系统的缓冲罐、底部连接的带有外伴热系统的输送管道和程序控制的泵送系统。输送管道连接喷头系统。缓冲罐的容量为混合器容积的1-10倍，优选的为2-4倍。

喷头，包含喷头输送管和喷嘴。

喷头输送管，内径与静态混合器相同，管外部配有加热丝或加热套等温控装置，控制树脂温度在适宜范围。

喷头输送管，长度为零或静态混合器长度的0.1-1.5倍。

静态混合器与主进料管和喷头输送管，静态混合器与喷嘴，静态混合器与缓冲系统，缓冲系统与喷头之间的连接，可以采用法兰、螺栓、扳扣等形式，但不限于上述形式。

图1 喷头系统示意图a

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，203-法兰，301-喷头输送管，302喷头输送管外部加热器，303-喷嘴。

图2 喷头系统示意图b

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，303-喷嘴。

图3 喷头系统示意图c

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，203-法兰，301-喷头输送管，302喷头输送管外部加热器，303-喷嘴，401-缓冲罐外加热系统，402-泵送装置，403-输送管，404-输送管外加热系统，405-法兰，406-缓冲罐。

图4 喷头系统剖面图a

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，203-法兰，204-静态混合器中混合叶片单元，301-喷头输送管，302喷头输送管外部加热器，303-喷嘴。

图5 喷头系统剖面图b

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，204-静态混合器中混合叶片单元， 303-喷嘴。

图6 喷头系统剖面图c

101-主进料管，102-辅进料管，103-法兰，201-静态混合器，202-静态混合器外部加热系统，203-法兰，204-静态混合器很合叶片，301-喷头输送管，302喷头输送管外部加热器，303-喷嘴，401-缓冲罐外加热系统，402-泵送装置，403-输送管，404-输送管外加热系统，405-法兰，406-缓冲罐。

图7 静态混合器剖面图a

204-静态混合器中混合叶片单元。

图8 静态混合器剖面图b