[发明专利]一种同轴式3D打印挤出装置及空间立体电路成形方法

权利要求书

1.一种同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，包括内层挤出机构和外层挤出机构，其中：

所述内层挤出机构包括内层喷头套筒(15)、储料腔(16)、气缸导杆(12)和气缸(11)，其中，所述内层喷头套筒(15)上端设置有端盖(14)，该端盖(14)上设有进气管(13)；所述储料腔(16)与所述内层喷头套筒(15)连通；所述气缸导杆(12)一端与所述气缸(11)相连，另一端穿过所述端盖(14)，位于所述内层喷头套筒(15)内；

所述外层挤出机构包括外层喷头套筒(26)、螺杆(25)、进料漏斗(23)、环形加热器(27)和步进电机(21)，其中，所述外层喷头套筒(26)、螺杆(25)和内层喷头套筒(15)从外至内依次同轴设置；所述螺杆(25)与所述步进电机(21)相连，所述进料漏斗(23)设置在所述外层喷头套筒(26)上，所述环形加热器(27)包裹在所述外层喷头套筒(26)外侧。

2.如权利要求1所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，所述外层挤出机构还包括导流板(28)，该导流板(28)套在所述内层喷头套筒(15)外侧，并设置在所述螺杆(25)下端。

3.如权利要求1所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，所述螺杆(25)为等距渐变型螺杆，其从上至下分为加料段、压缩段、计量段，所述加料段螺槽深度为3mm～4mm，所述计量段螺槽深度为1mm～2mm。

4.如权利要求1所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，所述储料腔(16)内设置有过滤网(163)。

5.如权利要求1所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，所述内层喷头套筒(15)下端为内层喷嘴，该内层喷嘴的直径为0.1mm～0.2mm；所述外层喷头套筒(26)下端为外层喷嘴，该外层喷嘴的直径为0.2mm～0.4mm。

6.如权利要求5所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，所述内层喷嘴和外层喷嘴均为黄铜喷嘴。

7.如权利要求1-6任一项所述的同轴式3D打印挤出装置，其特征在于，该挤出装置还包括风扇座(4)和固定在该风扇座(4)上的散热风扇(3)，所述风扇座(4)固定在所述内层喷头套筒(15)上。

8.一种空间立体电路成形方法，采用如权利要求1-7任一项所述的同轴式3D打印挤出装置进行，其特征在于，包括如下步骤：

S1通过三维建模软件构建待成形空间立体电路模型，该空间立体电路模型包含电路部分和绝缘部分，对空间立体电路模型进行分层切片并预设成形轨迹；

S2根据预设成形轨迹，通过内层挤出机构成形电路部分，通过外层挤出机构成形绝缘部分，完成空间立体电路成形。

9.如权利要求8所述的空间立体电路成形方法，其特征在于，所述内层挤出机构成形电路部分时：螺杆(25)不旋转，气缸导杆(12)升起，内层喷头套筒(15)内通入气体增压，导电材料在储料腔(16)内熔化后进入内层喷头套筒(15)，并在压力作用下从内层喷嘴挤出；所述外层挤出机构成形绝缘部分时：气缸导杆(12)下降堵住内层喷嘴，螺杆(25)旋转，绝缘材料通过进料漏斗(23)进入外层喷头套筒(26)和螺杆(25)之间，并在环形加热器(27)和螺杆(25)的共同作用下熔化从外层喷嘴挤出。

10.如权利要求8所述的空间立体电路成形方法，其特征在于，分层切片时层厚为0.1mm～0.2mm，成形速度为50mm/s～100mm/s，填充密度为60％～100％。