[发明专利]一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置

权利要求书

1.一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，包括支架(1)、打印单元(2)、打印头单元(3)以及物料熔融单元(4)；

所述支架包括上下设置的第一工作平台(11)和第二工作平台(12)，所述第一工作平台设置有所述打印头单元和物料熔融单元，所述第二工作平台上设置有所述打印单元；

所述物料熔融单元包括超声系统(41)、定量装置(45)以及驱动系统(46)，所述定量装置包括连接杆(451)、左板(452)和右板(453)；

所述连接杆一端设置在第二底座(44)的空腔(441)内，另一端伸出所述空腔并通过第一连接板(414)与所述超声系统连接，使得所述定量装置和所述超声系统能够同步移动；

所述左板设置在所述空腔内，且与所述连接杆设置在空腔内的一端固定；所述右板对应所述左板设置在所述空腔内且所述右板与所述左板之间设置有一定距离；所述右板套设在所述连接杆上且能沿所述连接杆移动，从而调节所述右板与所述左板之间的间距控制物料的量；

所述超声系统用于熔融物料；所述驱动系统用于驱动所述超声系统前后运动，从而使得超声系统熔融所述定量装置量取的物料；所述打印头单元用于将熔融的物料传递到打印单元进行打印。

2.根据权利要求1所述的一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，所述超声系统包括依次连接的工具头(411)、变幅杆(412)以及换能器(413)，所述工具头的第一端伸入设置在第一底座(43)的水平通道(431)的第二端内，所述工具头的第二端通过变幅杆(412)与所述换能器(413)连接；所述第一底座固定在第一工作平台上，且设置于所述第二底座的下方；所述水平通道的尺寸与所述工具头匹配，使得所述工具头能在所述水平通道内前后移动；所述水平通道的第一端外侧连接有连接通道，所述连接通道连通所述打印头单元，使得通过超声系统熔融的物料能通过所述连接通道进入所述打印头单元。

3.根据权利要求2所述的一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，所述连接通道采用弹簧针阀式喷嘴(47)，且所述弹簧针阀式喷嘴的开口朝向所述打印头单元。

4.根据权利要求2所述的一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，所述第二底座的上表面设置有料筒(42)，所述料筒的出口通向所述空腔内；所述空腔的下方设置有一个通道(432)，所述通道的两端分别连接所述空腔和所述水平通道；所述通道(432)靠近所述水平通道(431)的第一端设置。

5.根据权利要求2所述的一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，所述驱动系统采用滚珠丝杠传动，所述驱动系统包括设置在第一工作平台上的驱动导槽(461)以及沿驱动导槽运动的驱动滑台(462)；所述换能器通过第三L形连接板(463)与所述驱动滑台连接，所述第三L形连接板的竖板套设在所述换能器的驻点处，其横板与所述驱动滑台连接，使得驱动系统的驱动滑台向前滑动的同时就可以带动超声系统前进。

6.根据权利要求2所述的一种超声塑化熔融沉积成型3D打印装置，其特征在于，所述打印头单元包括增速机构和曲柄连杆机构，所述增速机构用于提供曲柄连杆机构运动的动力；

所述增速机构包括的电机(32)、联轴器(33)、大齿轮(34)和小齿轮(35)，所述电机安装在电机座(36)上；所述联轴器的两端分别与所述电机和所述大齿轮连接，所述大齿轮和所述小齿轮啮合，所述电机带动所述联轴器转动，进一步带动所述大齿轮转动，从而带动小齿轮转动；

所述曲柄连杆机构包括两个偏心曲柄(37)、连杆(38)和活塞(39)，两个所述偏心曲柄互相通过连接件连接并分别固定在打印头底座(31)的内侧壁上，其中一个所述偏心曲柄与所述小齿轮连接，所述小齿轮的转动带动两个偏心曲柄转动；所述连杆设置在两个所述偏心曲柄之间的连接件上，所述连杆能随所述偏心曲柄的旋转而上下运动；所述活塞的顶端与所述连杆的下端连接，所述活塞的下端为锥尖状，所述活塞能随所述连杆在打印头底座的孔道内上下移动，使得所述活塞能将活塞内部的熔融的物料挤出；所述活塞的侧壁上还设置有一个短管(391)，所述短管连通所述连接通道与所述活塞。