[发明专利]一种针对直写式3D打印的自动化墨水保护套筒

说明书

本发明公开了一种针对直写式3D打印的自动化墨水保护套筒。保护套筒包括套筒内壳、套筒外壳、环形密封滑块；套筒外壳与套筒内壳由外向内同轴套装形成环形密闭腔体；套筒外壳的锥形结构与套筒内壳的锥形结构形成空隙；环形密闭腔体内的底部设置有S型子腔体，环形密封滑块在S型子腔体内上下滑动，带动密封保护液体分别在打印时和打印间歇时缩回和挤出，保证不影响正常打印的情况下，在打印间歇时隔绝打印墨水与外界接触，对打印墨水起到保护作用。本发明结构简单、安装方便、能够自动运行，且不影响正常打印，能够对打印墨水起到保护作用，减少堵头现象的发生，节省材料，从而能够提高整个打印系统的功能性和集成度。

技术领域

本发明涉及了墨水直写式3D打印领域的一种墨水保护套筒，尤其涉及一种针对直写式3D打印的自动化墨水保护套筒。

背景技术

近些年，随着3D打印技术的兴起，越来越多的材料可以通过这项技术进行复杂结构的成形制造。在众多3D打印技术中，墨水直写式3D打印技术具有成本低、灵活性高、制造范围大等优点，受到了大家的广泛关注。墨水直写式3D打印技术将具有剪切变稀性能的打印墨水通过打印针头挤出，沿着预定好的打印路线层层堆积，实现复杂模型的制备。随着学者们的不断深入研究，含有生物材料、陶瓷材料、有机高分子材料等一系列打印墨水被成功研制出来，制备出的产品在医学、催化、航空航天领域有广泛的应用前景。

随着墨水直写式3D打印技术的发展，打印墨水中材料种类的不断增加，这其中有很多材料具有高挥发性，含有这种材料的打印墨水在打印针头处与空气接触时，极易挥发，从而导致材料性能的改变；在打印间歇时，打印针头处墨水的挥发还会导致打印针头出现堵头现象，这时需要重新更换打印针头，造成材料与时间成本上的浪费；还有部分材料在与空气接触时会发生性质变化，也会影响墨水的打印性能。因此在打印间歇时，保护墨水避免其与空气接触，减少材料性能变化，提高墨水的保存时间显得尤为重要。

中国发明专利(申请号201610886241.X)公开了一种密封装置及装有该密封装置的三维打印机及其打印方法，密封装置包括底座、与底座形成密闭腔体的柔性密封罩以及工作台，实现在打印过程中与空气的阻隔。但该装置主要应用于金属材料3D打印技术中，且装置结构复杂，体积庞大，使得制造与安装成本较高。

中国发明专利(申请号201610128215.0)公开了一种注射器针头保护装置，装置内部含有连杆、密封板、多个弹簧、旋转销、两个限位孔和一个定位球，通过定位球的移动实现针头的伸出和缩回动作，实现对针头的保护。该保护装置结构复杂，安装困难，在使用过程中，需要手动按压旋转销才能够运行，且未能完全阻绝针头与空气的接触。

在以公开的发明专利中，尚未发现针对墨水直写式3D打印技术中墨水材料的保护装置。墨水材料的保护装置能够在打印间歇时避免材料与外界接触，从而避免材料性质的改变，保证打印精度并减少成本损耗，因此有必要设计一种自动化的直写式3D打印的墨水保护套筒装置。

发明内容

针对墨水直写式3D打印中部分打印墨水不能长时间接触空气、已发生堵头等问题，本发明的目的在于提供一种针对直写式3D打印的自动化墨水保护套筒。通过打印过程中的挤出气压的变化，实现密封保护液体的自动挤出和缩回，从而在不影响正常打印过程的前提下，阻隔打印墨水与外部空气，实现对打印墨水的保护，提高其放置时间。

本发明采用的技术方案是：

所述保护套筒包括套筒内壳、套筒外壳和环形密封滑块；所述套筒内壳上部间隔开设有多个气体导流孔，所述套筒外壳与套筒内壳由外向内同轴套装，所述套筒外壳与套筒内壳之间形成环形密闭腔体；所述套筒外壳与套筒内壳底端均连接有一个锥形结构，所述套筒外壳的锥形结构与套筒内壳的锥形结构形成空隙；