[发明专利]一种双喷头3D打印机构

说明书

本发明提供一种双喷头3D打印机构，其通过三维移动机构来实现双喷头打印机构的运动，从而通过双喷头来实现对电路板的3D打印，并通过设置包括搅拌段、推进段和定量段的螺旋输送来实现定量的输送，为了方便调整喷头的开口大小，其进一步设置有开口大小可变的浆料喷头，进一步扩展调整功能。

技术领域

本发明涉及一种双喷头3D打印机构，具体涉及一种采用熔融沉积式3D打印技术制作电路板的3D打印机构。

背景技术

在现有技术中，传统的电路板制造是在覆铜板上进行整平、导电图形转印，腐蚀，钻孔，抛光，防腐等处理，工艺周期长，对于单件小批量产品制造成本高，另外腐蚀等工序产生的废水废渣容易污染环境。3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，具有快速成型的特点。利用低成本的熔融沉积式3D打印技术可以实现快速制造电路板。特别适合单件小批量生产，尤其是产品试验阶段，制造速度快，生产成本低，节省试验时间与制作成本。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种双喷头3D打印机构，双喷头3D打印机构包括机架、三维移动机构、供料机构、双喷头机构、打印台和控制系统；其中三维移动机构安装在机架内部上方，打印台安装在机架内部下方，双喷头机构安装在三维移动机构上，控制系统控制连接三维移动机构、双喷头机构和打印台；三维移动机构包括X方向运动控制部件、Y方向运动控制部件、Z方向运动控制部件和限位开关；供料机构包括远程送丝装置；双喷头机构包括喷头安装平台、绝缘丝材打印喷头和导电浆料打印喷头；打印台包括热床和热床固定平台；控制系统包括控制器和电源；机架包括有打印机框架和外侧护板。

优选地，导电浆料打印喷头包含伺服电机、减速器、导电浆料针筒状容器、螺旋输送轴和浆料喷头，伺服电机通过减速器传动连接到螺旋输送轴上，螺旋输送轴包括由上而下连续设置的搅拌段、推进段和定量段，搅拌段与减速器和伺服电机驱动连接，搅拌段的螺距等距，搅拌段的螺杆直径由大均匀变小；推进段螺杆的直径不变，推进段的螺距由小变大；定量段螺杆的直径不变，定量段的螺距先由大变小，再由小变大，定量段的螺距由大变小的部分为前定量段，由小变大的部分为出口定量段。

优选地，导电浆料打印喷头的输送量Q通过定量段来进行计算，其输送量Q的计算公式为：

式中：K₁为前定量段的定量系数，Q₁为前定量段的输送量，K₂为出口定量段的定量系数，Q₂为出口定量段的输送量；为物料填充系数；ρ为物料容量重；D为螺旋叶片的直径，n为转速，S₁为前定量段的平均螺距；S₂为出口定量段的平均螺距，K₁、K₂均为大于0小于1的系数，且K₁+K₂＝1。

优选地，搅拌段大端的直径为40mm，小端的直径25mm，螺距8mm，长度为70mm；推进段的螺杆直径为25mm，推进段的螺距由8mm均匀增至10mm，推进段的长度为30mm；定量段的螺杆直径为25mm，定量段的螺距由10mm均匀减小至7mm，再由7mm均匀增加至8mm，定量段的长度为50mm，前定量段和出口定量段长度均为25mm；搅拌段、推进段和定量段的螺旋叶片直径均为40mm。

优选地，导电浆料针筒状容器的固定装置包括向下调节螺钉、向上调节螺钉、针筒固定卡板、针筒固定夹具，导电浆料针筒状容器上部外伸出筒体的部位卡在针筒固定卡板的凹槽内，导电浆料针筒状容器包括锥形段和直管段，导电浆料针筒状容器下部安装在喷头安装平台的凹槽内，加上针筒固定夹具对其进行固定，调节导电浆料打印喷头下端浆料喷头的高度时需要松开下部针筒固定夹具的固定螺钉，然后调节向下调节螺钉、向上调节螺钉，使得导电浆料针筒状容器保持垂直状态，并且浆料喷头到合适的高度后固定下部针筒固定夹具的固定螺钉。

优选地，绝缘丝材打印喷头包含入口、散热风扇、散热翅片、金属加热熔腔、加热棒和绝缘喷头。