[发明专利]一种静电纺丝熔体3D打印装置

说明书

本申请公开了一种静电纺丝熔体3D打印装置，包括喷头组件、与所述喷头组件连接的料筒、高压电源、用于收集所述纺丝的收集板、可带动所述收集板移动的收集运动平台以及用于向所述喷头组件提供热源的激光束发生器；所述高压电源的正极和负极分别与所述喷头组件和所述收集板连接，所述收集运动平台包括可分别带动所述收集板沿X轴方向和Y轴方向的X向导轨和Y向导轨，所述料筒上设有用于将物料压向所述喷头的气压控制部件；还包括用于控制所述收集运动平台按照预设路径移动、控制所述激光束发生器的开闭和位置以及控制所述气压控制部件执行动作的控制器。本申请所提供的3D打印装置，打印效率高，安全系数高。

技术领域

本申请涉及3D打印设备领域，特别是涉及一种静电纺丝熔体3D打印装置。

背景技术

熔体近场直写是静电纺丝技术的重要组成部分，相比于溶液静电纺丝打印，不存在溶剂使用带来的低产率、低强度、以及安全环保等问题，且可以制备PP、PE和PPS等热塑性聚合物材料；目前，研究聚合物熔体近场静电纺丝打印仪器设备基本上还处于自由搭建的初期阶段，其中最基本的是加热塑化系统和静电电压发生装置，目前绝大多数研究者都是习惯性地将高压电极接在熔体喷头或毛细管部位，若采用电加热或其他直接加热方式，极易发生电加热电路或金属原件同高压电极的击穿现象，终止纺丝打印过程。

并且，近年来关于静电纺丝的研究主要集中在单喷头纺丝上，目前通过静电纺丝制备的纳米纤维主要呈无纺布状，具有很高的比表面积以及良好的力学性能和热电传导性，这些优点使其在过滤材料、生物医用材料、传感器等方面得到了广泛的应用，然而，单喷头打印效率低，适用范围窄。

因此，如何提高静电纺丝熔体3D打印装置的效率和适用范围，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

申请内容

本申请的目的是提供一种静电纺丝熔体3D打印装置，该静电纺丝熔体3D打印装置能够有效的避免电加热电路或金属原件同高压电极的击穿现象，提高自身的打印效率和适用性。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种静电纺丝熔体3D打印装置，包括喷头组件、与所述喷头组件连接的料筒、高压电源、用于收集所述纺丝的收集板、可带动所述收集板移动的收集运动平台以及用于向所述喷头组件提供热源的激光束发生器；所述高压电源的正极和负极分别与所述喷头组件和所述收集板连接，所述收集运动平台包括可分别带动所述收集板沿X轴方向和Y轴方向的X向导轨和Y向导轨，所述料筒上设有用于将物料压向所述喷头的气压控制部件；还包括用于控制所述收集运动平台按照预设路径移动、控制所述激光束发生器的开闭和位置以及控制所述气压控制部件执行动作的控制器。

优选的，所述喷头组件包括支撑座和设置所述支撑座上的至少两个喷头。

优选的，所述激光束发生器包括若干激光发射头，所述激光发射头的个数不小于所述喷头的个数，并且各所述激光发射头的位置择一与所述喷头的位置对应。

优选的，还包括用于带动所述激光束发生器移动的发生器导轨。

优选的，还包括安装在所述喷头上用于检测所述物料温度的温度传感器。

优选的，还包括用于带动所述喷头组件沿Z轴方向移动的Z向导轨。

优选的，所述料筒包括与所述喷头的个数相同并且一一对应的料筒单体。

优选的，各所述料筒单体上均安装有气压阀，所述气压控制部件与各所述气压阀连接用于控制所述气压阀的开度。

优选的，所述料筒至少包括第一料筒和第二料筒，所述第一料筒内装有第一物料，所述第二料筒内装有第二物料，并且，所述第一物料和所述第二物料为不同的物料。

优选的，所述喷头包括喷头主体和位于所述喷头主体端部的高熔点部分。