[实用新型]一种液态金属打印笔管

说明书

本实用新型涉及一种液态金属打印笔管，打印笔管具有一内腔，用于容纳液态金属；笔槽为圆柱形套筒体，内部腔体的直径与所述打印笔管的下部圆柱体间隙配合，用于容纳所述打印笔管的下部圆柱体，使其在打印过程中能够在所述笔槽的腔体内实现自由落体；加热线圈呈上下螺旋缠绕形成于所述笔槽的圆柱形套筒体中；缓冲线圈呈上下螺旋缠绕形成于所述打印笔管的渐缩锥形体中；笔尖突出形成在所述打印笔管的渐缩锥形体下表面，构成所述打印笔管的末端。采用本实用新型的液态金属打印笔管，有效减少了打印时打印笔管的下压冲力，使打印时的压力变得简单可控；采用涡流双点加热的方式，使得液态金属的加热效率更高、加热更加均匀。

技术领域

本实用新型涉及一种液态金属打印笔管，尤其涉及一种应用于液态金属打印领域的打印笔管。

背景技术

现有技术中,在打印液态金属时，通常采用电磁铁控制打印笔管进行下压动作，该设计的缺点是很难控制打印时电磁铁加速造成的瞬时冲力。例如，实际设置电磁铁下压力度为100g，但是实际操作时，打印笔管下压在基材上的瞬时冲力可达到800-1000g。

现有技术中的其他方案，如气压控制、电机控制等，都有各自的缺陷，比如具有迟滞的问题，会给精确打印带来一定的影响。

同时，使用低熔点液态金属进行打印时，现有技术中实现加热熔融的技术手段通常是使用电热片进行加热，而这种方法在实际应用中会造成电热片加热不均匀、加热效率低、加热点温度与打印笔尖温度偏差过大等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种液态金属打印笔管，能够很好的控制打印时的笔管下压的瞬时冲力，提高液态金属打印精度。

本实用新型提供一种液态金属打印笔管，其中打印笔管具有上部圆柱体、下部圆柱体和渐缩锥形体，上部圆柱体直径大于下部圆柱体直径，渐缩锥形体位于下部圆柱体的底面，打印笔管具有一内腔，用于容纳液态金属；笔槽为圆柱形套筒体，笔槽与打印笔管的下部圆柱体间隙配合，打印笔管在打印过程中能够在笔槽的腔体内实现自由落体，同时打印笔管的上部圆柱体可支撑打印笔管始终竖直处于笔槽内，打印笔管的下部圆柱体伸出笔槽的内部腔体下表面；加热线圈呈上下螺旋缠绕形成于笔槽的圆柱形套筒体中；缓冲线圈呈上下螺旋缠绕形成于打印笔管的渐缩锥形体中；笔尖突出形成在所述打印笔管的渐缩锥形体下表面，构成所述打印笔管的末端。

进一步的，打印笔管还包括笔尖卡槽，其位于打印笔管的渐缩锥形体下表面，固定笔尖；打印笔管还包括配重片和配重片固定螺母，配重片和配重片固定螺母位于打印笔管的上部圆柱体的上表面，配重片调节液态金属打印笔管的整体配重，以适配相应的打印压力，配重片固定螺母固定配重片。

进一步的，还包括送料装置，其位于打印笔管和笔槽的旁侧，具有储料腔和送料通道，送料通道的末端靠近打印笔管的上部圆柱体的上表面，将待打印的液态金属物料输送至打印笔管内。

进一步的，还包括笔槽运动装置，由电磁铁、磁极和连接件组成，笔槽运动装置位于打印笔管和笔槽的另一旁侧，磁极位于连接件的一端，连接件的另一端连接笔槽，将电磁铁进行通电或断电操作后，其吸附或放开磁极，进而带动连接件的另一端的笔槽上抬或下落。

进一步的，还包括笔管温度传感器、笔尖温度传感器和数据接收件，笔管温度传感器位于打印笔管的下部圆柱体内，笔尖温度传感器位于打印笔管的渐缩锥形体内，两个传感器均通过蓝牙传输相应位置的液态金属温度数据给数据接收器。

进一步的，数据接收件接收笔管温度传感器和笔尖温度传感器的温度数据后，将两个温度数据进行耦合比对；当数据差值小于1％时，将实时数据发送给上位机，记录和显示现有的液态金属打印温度；当数据差值大于1％时，将数据发送给上位机并输出“--”标示，不显示现有数据，代表打印笔管内温度不均。