[实用新型]多材料混合喷头

说明书

本实用新型属于3D打印技术领域，公开了一种多材料混合喷头。包括：混合室，内部具有供材料混合的空腔，包括多个供料口和一个出料口；搅拌器，其包括相连接的驱动电机和搅拌叶轮，所述搅拌叶轮位于所述空腔内；快拧连接件，安装于所述供料口上，用以与供料装置连接；挤出头，安装于所述出料口上，用于安装喷嘴。该喷头可实现多材料高效均匀的混合，可控性强；能实现复合材料、功能梯度材料、变密度非均质材料的多材料、多尺度3D打印。

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，具体涉及一种多材料混合喷头。

背景技术

3D打印(3D Printing)技术又称增材制造(additive manufacturing，AM)，是一种基于CAD建模基础上的“自下而上”材料逐层累加的制造方法。

柔性3D打印是3D打印研究的主要方向之一，不同于耗材为聚乳酸(PLA)等硬质热塑性材料传统的FDM打印，柔性3D打印主要以硅橡胶、生物凝胶等柔性材料作为耗材，通常不需要加热就可以挤出。

目前，市场上的柔性3D打印设备通常只适用于单材料的3D打印，已开发的多材料3D打印机大多数拥有多个喷头，存在诸多的不足和局限性：配置喷头数量有限，可打印材料种类数量受限，而且多喷头结构和操作复杂，设备成本高；多个喷头需要频繁切换，从而使得打印效率降低；打印分辨率还较低，难以实现微尺度特征结构打印，尤其是无法实现宏/微/纳多尺度和跨尺度制造。现有的多材料3D打印技术基本上都是采用材料被动混合的方式，无法实现多材料各组分的主动混合和精确控制，存在多材料混合不均匀、混合效率低、可控性能差，对材料的性质要求高，可供打印材料种类受限(仅适用于一些较低粘度的材料)等问题。

因此，针对上述技术问题，实用新型人提出了一种多材料混合喷头，以实现多种柔性材料任意比例、主动混合进行3D打印。

实用新型内容

为了解决现有技术中多材料3D打印存在的各材料组分混合不均匀、混合效率低、可控性能差等问题，本实用新型提供了一种多材料混合喷头，可实现3D打印中复合材料、功能梯度材料及变密度非均质材料等的主动混合和精确控制。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

多材料混合喷头，用于3D打印，其特征在于，包括：

混合室，内部具有供材料混合的空腔，包括多个供料口和一个出料口；

搅拌器，其包括相连接的驱动电机和搅拌叶轮，所述搅拌叶轮位于所述空腔内；

快拧连接件，安装于所述供料口上，用以与供料装置连接；

挤出头，安装于所述出料口上，用于安装喷嘴。

在本实用新型公开的一种实施方式中，所述供料口内设有内螺纹，所述快拧连接件的一端设有相适配的外螺纹，所述快拧连接件与供料口经螺纹配合可拆卸连接。

在本实用新型公开的一种实施方式中，所述供料装置为微量注射泵，所述微量注射泵经软管与所述快拧连接件的另一端连接。

在本实用新型公开的一种实施方式中，所述挤出头一端与出料口连接，另一端设凹面鲁尔接头，用于安装带凸面鲁尔接头的喷嘴。

在本实用新型公开的一种实施方式中，所述混合室包括上腔部和下腔部，所述供料口设于上腔部上，所述搅拌叶轮的轴体穿过上腔部设置，所述出料口设于下腔部上；所述上腔部和下腔部拼合经螺栓连接，上腔部与下腔部的连接处设有密封圈。

在本实用新型公开的一种实施方式中，还包括支架，所述支架下端与混合室的上腔部连接，支架的上端安装驱动电机，所述驱动电机输出端向下连接搅拌叶轮。

在本实用新型公开的一种实施方式中，所述支架上设有安装部，所述安装部上设有螺孔，支架可经螺栓安装于3D打印机上。