[发明专利]一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备

权利要求书

1.一种气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的设备包括壳体、移动机构、打印头组件、注气机构、进料机构、冷却机构，所述的壳体包括进料室和成形室，所述的移动机构和所述的打印头组件位于所述的成形室内，且两者固定连接；

所述的打印头组件包括注气针头（50）、注射器（51）、供气管（52）、打印喷嘴（46），所述的注气针头（50）固定在所述的注射器（51）的下端，并深入所述的打印喷嘴（46）内；

所述的注气机构包括注射泵（33）、推杆（32）、活塞（31）、气筒（30）和注气软管（29），所述的推杆（32）一端连接所述的注射泵（33），另一端与所述的活塞（31）固定连接；所述的气筒（30）与所述的注气软管（29）连接，所述的注气软管（29）另一端与所述的打印头组件（28）中的供气管（52）连接；所述的注气机构和进料机构连接在所述的打印头组件上，所述的注气机构用于给所述的注气针头（50）注气，从而在熔融的打印材料中形成微通道，所述的冷却机构用于对已经成形的熔体进行冷却，使其保持微通道结构；

所述的设备还包括注气流量控制机构，其通过控制注射泵（33）的电机的转速控制所述的注气针头（50）的流量。

2.根据权利要求1所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的打印头组件还包括支撑块（41）、连接管（42）、加热块（43）、导流块（45）、密封圈（47）、弹簧（49）、支撑架（53）和电磁铁（54），所述的连接管（42）穿过所述的支撑块（41）上的孔固定在所述的支撑块（41）上，所述的连接管（42）、加热块（43）、导流块（45）从上到下依次连接，且三者均开设有输送物料的通孔，所述的导流块（45）上还开设有L形流道，所述的支撑架（53）放置在所述的导流块（45）上，所述的电磁铁（54）位于所述的支撑架（53）内，所述的注射器（51）的上端位于所述的支撑架（53）内，并和所述的供气管（52）连通，所述的注射器（51）和所述的导流块（45）之间设置所述的弹簧（49），所述的打印喷嘴（46）固定在所述的导流块（45）下端，所述的密封圈（47）安装在所述的导流块（45）的注射器孔内，所述的加热块（43）中开设加热孔（43-1）和热电偶孔（43-2），分别用于放置加热管和热电偶；所述的注射器（51）由磁性材料制成。

3.根据权利要求2所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的支撑架（53）和所述的导流块（45）之间设置隔热片（48）。

4.根据权利要求2或3所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的导流块（45）上还开设有辅助加热孔（45-1）。

5.根据权利要求2所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的移动机构包括Z轴移动机构和XY移动机构；

所述的Z轴移动机构包括滚珠丝杠（12）、两根光杆（13）、打印平台（17）和Z轴电机（20），打印平台（17）与滚珠丝杠（12）固定，两根光杆（13）穿过所述的打印平台（17），对称布置于滚珠丝杠（12）两侧，并固定在顶板（16）与电气固定板（22）之间，所述的Z轴电机（20）与所述的滚珠丝杠（12）连接；所述的XY移动机构用于带动所述的打印头组件进行水平移动。

6.根据权利要求5所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的冷却机构包括半导体制冷片（55）、散热块（18）和散热风扇（19）；所述的半导体制冷片（55）的制冷面固定在打印平台（17）下表面，所述的半导体制冷片（55）的热端、散热块（18）、散热风扇（19）自上而下依次固定连接。

7.根据权利要求1所述的气体辅助微通道基材成形3D打印设备，其特征在于，所述的壳体为框架结构，包括前板（25）、后板（2）、左板（1）、隔板（27）、右板（21）、顶板（16）和电气固定板（22），所述的前板（25）、后板（2）、隔板（27）、右板（21）、顶板（16）和电气固定板（22）构成所述的成形室，所述的前板（25）、后板（2）、隔板（27）和左板（1）构成放料室，所述的前板（25）开有便于观察与操作的窗口。