[实用新型]一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置

说明书

本实用新型涉及建筑3D打印机技术领域，具体涉及一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料。本实用新型的喷头装置利用气囊的吸气和排气能提高材料的密实度和强度，并且避免材料淤结堵塞喷口。

技术领域

本实用新型涉及建筑3D打印机技术领域，具体涉及了一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置。

背景技术

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料，与电脑连接后，通过一层又一层的多层打印方式，最终把计算机上的蓝图变成实物。在3D打印的应用范围中，建筑3D打印技术应用较广泛，主要是利用层层堆积的基本原理，采用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构。建筑3D打印机的结构和传统打印机基本一样，一般都包括控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等。建筑3d打印生产出来的产品具有坚固耐用、保护环境、高效、节能的优点，且其具有节省人力物力、降低成本的效果。

现有的建筑3D打印机一般将具有一定流动性的建筑材料根据电脑上设计的完整的三维模型数据，通过运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为建筑实物，在打印的过程中，由于3D打印建筑技术是利用工业机器人逐层重复铺设材料层来构建结构，在材料一层一层铺设的过程中，需要材料快速的成型硬化，避免设计结构和材料形状的变形，所以这就需要材料在铺设之前就要拥有足够的密实度，传统的振捣加压密实的方法不适合应用在3D打印技术上，因此现有的3D打印机打印出的材料都没有经过加压密实这一过程，材料的密实度不够高，在材料凝结硬化后，会出现材料表面塌陷或者材料强度降低的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能提高材料的密实度和强度、且能够促进材料流动避免材料淤结堵塞喷口的多层加压密实的3D打印机用喷头装置。

本实用新型一种多层加压密实的3D打印机用喷头装置，包括用于打印材料通过的弹性的输料管道，输料管道外管壁上下方向套设有多个依次固定连接在一起的气囊，所述多个气囊均设置有相互连通的气孔，沿打印材料的传输方向，所述最上部的气囊设置有与气缸连接的吸排气管道，所述吸排气管道的充气使所述气囊的内径由上至下依次的减小以加压密实打印材料，所述吸排气管道的排气使所述气囊的内径由上至下依次的增大以传输移动打印材料，所述吸排气管道与气压缸连通，所述吸排气管道上设置有开关阀和流量阀

有益效果：打印材料通过输料管进行喷射加工的时候，打印材料经过气囊时，通过排气管道翻转气囊进行充气使气囊直径减小，由于吸排气管道设置在上部，气囊之间设置有连通的气孔，由于气孔的直径较小，在上部的气囊未充满时，气孔的孔径较小，气体不容易进入到下部气囊，在最上层的气囊充满气体之后通过气孔对下层气囊依次充气，气囊由下至上依次的充气，气囊作用于弹性的输料管对打印材料依次进行加压密实；然后气囊由上至下一次的排气使气囊的直径增大，使打印材料继续传输，相比现有技术上中的喷头装置，本实用新型的喷头装置具有在喷射之间加压密实打印材料这一程序，使打印出来的产品的密实度和强度增加，同时吸气和排气循环设置也提高了打印材料的流动性，避免了喷头内输料管道的淤结堵塞。

优选的，输料管道的管壁上预留有用于气囊对输料管内的打印材料加压密实的开口，所述气囊覆盖所述开口与打印材料接触。气囊直接接触开口使气囊的挤压作用直接作用于开开口，便于对打印材料的挤压密实。

优选的，所述开口为两个且相对设置在输料管的管壁上。开口为相对的两个开口，两个开口均气囊接触，两个开口相对设置使打印材料具有相对的两个挤压力，用于对打印材料加压密实。