[发明专利]给料头及其控制方法

说明书

本申请公开了一种给料头、给料头的控制方法、增材制造设备及产品，增材制造设备可以是4D打印设备，可采用多材料打印，可采用粉状、粒状、块状材料，可应用在医药行业，可用于打印药物制剂。增材制造设备包括给料头，给料头的转阀包括可旋转阀芯和喷嘴，喷嘴具有喷嘴孔，阀芯可相对喷嘴旋转，阀芯旋转到预定位置时关闭喷嘴孔。该给料头的转阀能及时关闭给料头的喷嘴孔且能保障喷嘴孔关闭后不漏料且能实时调节侧流道的开度，从而能实现精准给料，利于保障物料先进先出，且易于拆洗，且能避免增材制造过程中出现拉丝、拖尾、局部堆料等问题，因而制造出的产品质量好。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，特别是一种给料头，以及，该给料头的控制方法，以及包括该给料头的增材制造设备，以及，该增材制造设备制备的产品。

背景技术

近年来，增材制造技术的应用越来越广泛，3D(3Dimension)打印技术、4D(4Dimension)打印技术均属于增材制造技术。应用领域涉及药物制剂，组织工程，生物医疗，机器人等。例如，专利CN108582765B 公开了一种精密的药物三维打印装置，专利WO2021031824A1公开了一种High-throughput and high-preciscion pharmaceuticaladditive manufacturing system。

4D打印技术是在3D打印技术的基础上发展起来的，在空间三维结构打印的基础上增加了对时间维度的设计，使打印的产品具有时变功能，使打印出的三维形状的产品，在环境作用下(如PH值，溶液，水，声，光，热，电，磁场，振动等)按设定的时间发生预定的形状或特性的变化从而达到特定的功能，比如，可以使打印出的药物在设定的时间和位置打开并按预定的速率释放，再比如，可以使打印出的三维植入药械长效释放并在设定的时间内降解。

4D打印技术的时变功能可采用智能材料打印或多材料打印实现，其中采用多材料打印技术，降低了对材料的要求，更容易获得广泛的应用。多材料打印要求打印设备配置多个给料头，通过多个给料头的交替给料实现多材料的成型。专利CN105965888公开了一种3D打印机用喷头。专利CN105690762公开了一种3D打印粉末材料用打印头。 US20200086564A1公开了一种Valved nozzle with a compensator and massively parallel 3D printingsystem。US6986739公开了一种 Architecture tool and methods of use。

打印时，物料从给料头的喷嘴孔挤出。当某个给料头暂时完成打印作业时需要立即关闭其喷嘴孔，以免影响打印质量；给料头空走以及等待打印作业的过程中，也需要喷嘴孔保持关闭。若喷嘴孔关闭后无法彻底封住的话，会产生漏料及泄压现象，给料头等待打印的时长越长，漏料和泄压越多，在下次打印开始时，漏料多会堆积在打印初始位置，泄压多会导致在打印初始一小段时无法有效挤出物料，严重影响打印质量和精度。

现有给料头一般利用阀针的轴向移动来关闭喷嘴孔，阀针在关闭喷嘴孔时会瞬间吐料。而且，阀针细容易变形，难于进行流量调节，阀针粗则在关闭时吐料过多，影响产品质量。

发明内容

一方面，本申请提供一种给料头，所述给料头包括供料模块和出料模块，所述出料模块包括转阀，所述转阀包括阀芯和喷嘴，所述喷嘴具有喷嘴孔，所述阀芯能相对所述喷嘴旋转，所述阀芯旋转到预定位置时关闭所述喷嘴孔。

给料头的一种实施方式，所述喷嘴具有内腔，所述喷嘴孔的进口设于所述喷嘴的内腔壁，所述阀芯伸到所述喷嘴的内腔中，所述阀芯具有第一截流面，所述第一截流面与所述喷嘴的内腔壁贴合接触。

给料头的一种实施方式，所述第一截流面与喷嘴孔的出口的距离范围为0.1-10mm，优选地，小于1mm，优选地为0.6mm

给料头的一种实施方式，所述阀芯具有设在其转轴一端的底端面，所述第一截流面形成于所述底端面。