[发明专利]一种高固相含量浆料直写成型3D打印装置及方法

说明书

本发明公开了一种高固相含量浆料直写成型3D打印装置及方法，包括基座，所述基座上安装有导轨组件和打印平台，所述导轨组件上通过固定夹具安装有料筒，所述料筒设置在预热组件内；所述料筒的进料口处设有密封盖，所述密封盖上开设有进气口。本发明创新地设计了一种高固相含量浆料3D打印装置及方法，该装置可根据浆料粘温特性定制浆料变温方案，浆料挤出前，对浆料进行加热处理，使浆料中分子间范德华力降低，分子缔合作用减弱，削弱浆料挤出时的剪切屈服应力，实现降低浆料粘度，改善浆料挤出状态的效果，待浆料挤出后，对挤出的浆料进行冷却处理，增强分子缔合能力，从而使其粘度升高，增强其粘结成型能力，以改善目标构件的打印质量。

技术领域

本发明涉及直写成型3D打印技术领域，具体为一种高固相含量浆料直写成型3D打印装置及方法。

背景技术

3D打印，即增材制造，是当今工业体系中一种重要制造技术。其原理是利用数字化技术按照设计的目标零件模型将材料通过逐层堆叠的成型方式构造零件实体，具有制备复杂几何结构的能力且成型精度高。

直写成型3D打印技术，是重要的增材制造技术手段之一。其可采用半流体浆料作为打印原料，具有浆料固相含量高、材料利用率高、结构简单、环境适应性强等特点，广泛用于制备航空航天、生物医疗、国防军工等领域中尖端装备的关键零部件。为满足此类零部件较高的机械强度要求，通常需采用具有高固相含量的打印浆料，而高固相含量打印浆料通常伴随有极高的粘度。打印浆料的粘度过高易使浆料在喷嘴处团聚，堵塞喷嘴、导致浆料挤出状态不稳定，无法按照设定层高打印、打印拉丝等影响打印连续性与零件制备精度的问题，难以满足工程及科研领域使用高固相含量浆料进行3D打印关键零部件的生产应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种高固相含量浆料直写成型3D打印装置及方法，实现降低高固相含量浆料的粘度，保证浆料挤出时具有较好的挤出效果，同时在堆叠成型时仍具有较强的粘结能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高固相含量浆料直写成型3D打印装置，包括基座，所述基座上安装有三维导轨组件和打印平台，所述导轨组件上通过固定夹具安装有料筒，所述料筒设置在预热组件内；所述料筒的底部设有喷嘴；

所述料筒的进料口处设有密封盖，所述密封盖上开设有进气口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

高固相含量浆料在使用过程中，由于其分子缔合作用强、粘度高，导致其易粘结在料筒、管道或喷嘴的内壁，造成浆料团聚、浆料流速和打印层高不均匀等影响打印连续性和成型精度等问题。本发明设计了一种高固相含量浆料3D打印装置及方法，该装置可根据浆料粘温特性定制浆料变温方案，浆料挤出前，对浆料进行加热处理，使浆料中分子间范德华力降低，分子缔合作用减弱，削弱浆料挤出时的剪切屈服应力，实现降低浆料粘度，改善浆料挤出状态的效果，待浆料挤出后，对挤出的浆料进行冷却处理，增强分子缔合能力，从而使其粘度升高，增强其粘结成型能力，以改善目标构件的打印质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的拆分后结构示意图。

图3为本发明的固定夹具处结构示意图。

图4为本发明的加热组件处结构示意图。

图5为本发明的加热组件处结构示意图。

图6为本发明的加热组件处结构示意图。

图7为本发明的加热组件处结构示意图。

图8为本发明的测温组件处示意图。

图9为本发明的螺旋线圈处示意图。