CN107498848B - 一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 - Google Patents
一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107498848B CN107498848B CN201710609333.8A CN201710609333A CN107498848B CN 107498848 B CN107498848 B CN 107498848B CN 201710609333 A CN201710609333 A CN 201710609333A CN 107498848 B CN107498848 B CN 107498848B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spray head
- stopper rod
- flow control
- control stopper
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
一种3D打印柔性喷头及其在线调控方法,属于3D打印技术领域。其特征是,柔性喷头由喷头、喷头顶盖、进料管道、进料阀门、气体管道、调压阀门、流量控制塞杆、流量控制塞杆驱动机构组成;利用流量控制塞杆实现了无附加动力出料与附加动力出料相结合,保证了出料流量的连续在线精确调控。本发明的优点是,喷头的出料通道孔径大小调控范围广、出料通道底部形状始终为圆形、出料流量可在线连续调控、结构简单、灵活性好、液态原料不易残留,有助于提升3D打印产品的成形效率和打印精度。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域,具体涉及一种3D打印柔性喷头及其在线调控方法。
技术背景
3D打印技术是20世纪80年代发展起来的一种新型材料成形技术,具有生产流程短、材料利用率高等特点,目前主要包括光固化成型技术、选区激光烧结技术、选区激光熔化技术、粘合剂喷射成形技术、熔融沉积技术以及微滴喷射成形技术等。其中,光固化成型、选区激光烧结以及选区激光熔化等技术是通过控制光束按照规划的成形路径扫描原材料,进而实现产品的三维成形;而粘合剂喷射、熔融沉积以及微滴喷射成形等技术通常是利用喷头将液态原料按照一定的成形路径喷出,进而实现产品的三维成形。在粘合剂喷射、熔融沉积以及微滴喷射成形等3D打印技术的出料过程中,需要对喷头出料通道孔径大小进行在线调控,使用不同直径和流量的液流对不同形状尺寸的区域进行成形,从而提高产品的打印精度和成形效率。
目前,喷头出料通道孔径大小的在线调控技术主要存在以下两个问题:
(1)喷头出料通道孔径大小受喷头出料方式的限制,导致喷头出料通道孔径大小无法大范围调控。
喷头的出料方式主要分为无附加动力出料和附加动力出料两种。无附加动力出料是在无附加动力的条件下,依靠液态原料自身的重力进行出料。在这种出料方式下,喷头的出料通道孔径存在临界最小尺寸。当小于临界最小尺寸时,液态原料无法从喷头出料通道中流出。这种出料方式仅适合获得直径和流量较大的液流,而不利于获得直径和流量较小的液流。附加动力出料是在有附加动力的条件下,使用外力将液态原料从喷头出料通道中挤出。在这种出料方式下,喷头的出料通道孔径存在临界最大尺寸。当高于临界最大尺寸时,液态原料将不受控制地从喷头出料通道中持续流出。这种出料方式仅适合获得直径和流量较小的液流,而不利于获得直径和流量较大的液流。
(2)喷头出料通道孔径大小在线调控时仍然存在出料通道底部形状不能始终保持圆形以及出料流量无法在线连续调控等问题。
喷头出料通道孔径大小的在线调控方式主要分为缩放法和更换法两类。缩放法是通过在打印过程中旋转位于喷头输料管道下方的出料口形状为多边形的喷嘴,改变喷头输料管道与喷嘴出料口的重合面积,实现对喷头出料通道孔径大小的调控。此类方法无法保证喷头出料通道底部形状始终为圆形,使得喷头向不同方向移动的过程中产生不同的打印线径,影响打印线径的均匀性。更换法是通过在打印过程中更换位于喷头输料管道下方的出料口直径不同的喷嘴,实现对喷头出料通道孔径大小的调控。此类方法无法实现喷头出料流量的连续调控,且喷头结构复杂、灵活性较差。并且,以上两类喷头出料通道孔径大小调控方法均是将喷嘴置于喷头输料管道的外部,在喷头出料通道孔径大小调控的过程中,液态原料容易残留在喷嘴以及喷嘴与喷头输料管道之间的缝隙中,并在后续打印过程中滴落,影响产品的打印精度。
因此,开发出料通道孔径大小调控范围广、出料通道底部形状始终为圆形、出料流量可在线连续调控、结构简单、灵活性好、液态原料不易残留的喷头,对于提升3D打印产品的成形效率和打印精度,具有十分迫切而重要的意义。
发明内容
本发明针对目前3D打印技术中喷头存在的出料通道孔径大小调控范围受限、出料通道底部形状不能始终保持圆形、出料流量无法在线连续调控、结构复杂、灵活性差以及液态原料容易残留等问题,开发出一种利用特殊形状的流量控制塞杆实现无附加动力出料与附加动力出料相结合,且出料流量能够连续在线调控的柔性喷头。其中,喷头下部的出料口和流量控制塞杆的下部均为倒锥形设计,且流量控制塞杆下部的中心开有一个直径较小的出料孔,从而将液态原料在气压作用下从流量控制塞杆下部较小出料孔喷出与液态原料在重力的作用下从喷头下部较大出料口流出相结合,解决喷头出料通道孔径大小调控范围受限的缺点;喷头出料口底部以及流量控制塞杆出料孔底部均为圆形,确保喷头出料通道底部形状始终为圆形;另外,通过控制流量控制塞杆底部与喷头出料口底部之间的相对距离和喷头内气压的大小分别实现重力出料条件下与气动出料条件下,喷头出料流量的在线连续调控;同时,流量控制塞杆位于喷头内部,简化了喷头结构,解决了喷头出料通道孔径大小调控过程中液态原料容易残留的问题。
一种3D打印柔性喷头,其特征在于,该柔性喷头由流量控制塞杆驱动机构、进料管道、进料阀门、喷头顶盖、流量控制塞杆、喷头、调压阀门和气体管道组成。所述的喷头用于盛装液态原料,其下部开有一个倒锥形出料口,且出料口底部的直径为液态原料仅在重力作用下能够从所述的喷头下部的出料口流出的临界直径的1~10倍;所述的喷头顶盖位于所述的喷头上方,并与所述的喷头相密封,用于安装所述的进料管道、所述的气体管道和所述的流量控制塞杆;所述的进料管道穿过所述的喷头顶盖进入所述的喷头内,其外壁与所述的喷头顶盖相密封,用于向所述的喷头内加入液态原料;所述的进料阀门安装于所述的进料管道上,用于关闭和开启所述的进料管道;所述的气体管道穿过所述的喷头顶盖进入所述的喷头内,其外壁与所述的喷头顶盖相密封,用于向所述的喷头内充入一定压力的气体,所充入气体的压力由出料速度、液态原料的物理性质和所述的流量控制塞杆下部出料孔的直径共同决定;所述的调压阀门安装于所述的气体管道上,用于控制所述的喷头内气压的大小;所述的流量控制塞杆穿过所述的喷头顶盖进入所述的喷头内,并与所述的喷头下部的出料口保持对中,其下部为倒锥形,用于堵塞和开启所述的喷头下部的出料口,同时,所述的流量控制塞杆下部的中心开有一个圆柱形出料孔,且出料孔的直径为液态原料在重力作用下不能从所述的流量控制塞杆下部的出料孔流出的临界直径的0.1~1倍;所述的流量控制塞杆驱动机构位于所述的流量控制塞杆上方,用于控制所述的流量控制塞杆上下运动,实现对所述的喷头下部的出料口的堵塞和开启以及所述的喷头出料流量的在线连续调控。
进一步的,所述的流量控制塞杆驱动机构的驱动方式为电动机驱动或电磁机构驱动。
进一步的,所述的喷头内的液态原料为粘合剂或塑料熔体或石蜡熔体或金属熔体。
进一步的,所述的喷头外部周围安装了加热器,对所述的喷头内液态原料的温度进行调控。
一种采用如上所述的3D打印柔性喷头的在线调控方法,其特征在于,将所述的喷头顶盖密封于所述的喷头上方,通过所述的流量控制塞杆驱动机构控制所述的流量控制塞杆将所述的喷头下部的出料口堵塞,打开所述的进料阀门,通过所述的进料管道向所述的喷头中装入液态原料,其初始液面高度为30~100mm;通过所述的流量控制塞杆驱动机构控制所述的流量控制塞杆开启所述的喷头下部的出料口,使液态原料在重力的作用下,从所述的喷头下部的出料口以粗圆柱形液流流出,并通过所述的流量控制塞杆对所述的喷头出料流量进行连续调控;在出料过程中通过所述的进料管道向所述的喷头中补充液态原料,保持液态原料液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的大液流;然后通过所述的流量控制塞杆驱动机构控制所述的流量控制塞杆堵塞所述的喷头下部的出料口,将压力高于所述的喷头外部环境气压5~50kPa的气体通过所述的气体管道充入所述的喷头内,使液态原料在气压的作用下,从所述的流量控制塞杆下部的出料孔以细圆柱形液流喷出,并通过所述的调压阀门对所述的喷头出料流量进行连续调控,从而获得流量可连续调控的小液流;最后通过所述的调压阀门改变所述的喷头内的气压,使所述的喷头内外气压相等,能使所述的喷头内的液态原料停止喷出。
进一步的,本发明通过调节所述的流量控制塞杆底部与所述的喷头出料口底部之间的相对距离以及喷头内气压的大小分别对所述的喷头出料流量进行在线连续调控,当所述的流量控制塞杆将所述的喷头下部的出料口堵塞时,所述的流量控制塞杆通过其中上部的倒锥形结构与所述的喷头顶盖形成密封,防止所述的喷头内的气体从所述的流量控制塞杆与所述的喷头顶盖之间的缝隙中逸出。
本发明具有以下优势:
1.3D打印柔性喷头将液态原料在重力作用下从喷头下部直径较大的出料口流出与在气压等外力作用下从流量控制塞杆下部直径较小的出料孔喷出有机结合,解决了喷头出料通道孔径大小调控范围受限的缺点,扩大了所获得液流的直径和流量的调控范围。
2.3D打印柔性喷头出料口底部以及流量控制塞杆出料孔底部均为圆形,确保了喷头出料通道底部形状始终为圆形,使得喷头向不同方向移动时具有相同的打印线径,提高了产品的打印均匀性和精度。
3.3D打印柔性喷头的流量控制塞杆位于喷头内部,且出料通道孔径大小的切换及喷头出料流量的调控均通过流量控制塞杆实现,简化了喷头结构,解决了喷头出料通道孔径大小调控过程中液态原料容易残留的问题,提高了产品的打印精度。
4.3D打印柔性喷头在线调控方法分别通过控制流量控制塞杆底部与喷头出料口底部的相对距离以及喷头内的气压对喷头下部出料口以及流量控制塞杆下部出料孔的出料流量进行在线连续调控,调控灵活度高,成形适用性广。
附图说明
图1为本发明的3D打印柔性喷头及喷头下部出料通道的局部放大示意图。其中,1为流量控制塞杆驱动机构,2为进料管道,3为进料阀门,4为喷头顶盖,5为流量控制塞杆,6为喷头,7为调压阀门,8为气体管道。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的熟练技术人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
结合附图1对本发明的3D打印柔性喷头具体说明如下:
3D打印柔性喷头由流量控制塞杆驱动机构(1)、进料管道(2)、进料阀门(3)、喷头顶盖(4)、流量控制塞杆(5)、喷头(6)、调压阀门(7)、气体管道(8)组成。喷头(6)用于盛装液态原料,其下部开有一个倒锥形出料口,且出料口底部的直径为液态原料仅在重力作用下能够从喷头(6)下部的出料口流出的临界直径的1~10倍;喷头顶盖(4)位于喷头(6)上方,并与喷头(6)相密封,用于安装进料管道(2)、气体管道(8)和流量控制塞杆(5);进料管道(2)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,其外壁与喷头顶盖(4)相密封,用于向喷头(6)内加入液态原料;进料阀门(3)安装于进料管道(2)上,用于关闭和开启进料管道(2);气体管道(8)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,其外壁与喷头顶盖(4)相密封,用于向喷头(6)内充入一定压力的气体,所充入气体的压力由出料速度、液态原料的物理性质和流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径共同决定;调压阀门(7)安装于气体管道(8)上,用于控制喷头(6)内气压的大小;流量控制塞杆(5)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,并与喷头(6)下部的出料口保持对中,其下部为倒锥形,用于堵塞和开启喷头(6)下部的出料口,同时,流量控制塞杆(5)下部的中心开有一个圆柱形出料孔,且出料孔的直径为液态原料在重力作用下不能从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径的0.1~1倍;流量控制塞杆驱动机构(1)位于流量控制塞杆(5)上方,用于控制流量控制塞杆(5)上下运动,实现对喷头(6)下部的出料口的堵塞和开启以及喷头(6)出料流量的在线连续调控。
进一步的,流量控制塞杆驱动机构(1)的驱动方式为电动机驱动或电磁机构驱动。
进一步的,喷头(6)内的液态原料为粘合剂或塑料熔体或石蜡熔体或金属熔体。
进一步的,喷头(6)外部周围安装了加热器,对喷头(6)内液态原料的温度进行控制。
实施例1:
当液面高度为100mm时,纯铜熔体仅在重力作用下不能从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径为0.4mm,因此,选择喷头(6)下部出料口的直径为4mm,选择流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径为0.4mm。将喷头顶盖(4)密封于喷头(6)上方,通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞,打开进料阀门(3),通过进料管道(2)向喷头(6)中装入纯铜熔体,其初始液面高度为100mm;通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)开启喷头(6)下部的出料口,使纯铜熔体在重力的作用下,从喷头(6)下部的出料口以较粗的圆柱形液流流出,并根据打印需求,改变流量控制塞杆(5)底部与喷头(6)的出料口底部之间的相对距离,实现对喷头(6)出料流量的连续调控;在出料过程中通过进料管道(2)向喷头(6)中补充纯铜熔体,保持纯铜熔体液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的直径较大的液流;然后通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)堵塞喷头(6)下部的出料口,将压力高于喷头(6)外部环境气压5kPa的气体通过气体管道(8)充入喷头(6)内,使纯铜熔体在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以较细的圆柱形液流喷出,并根据打印需求,调节调压阀门(7),改变喷头(6)内的气压的大小,实现对喷头(6)出料流量的连续调控,从而获得流量可连续调控的直径较小的液流;最后通过调压阀门(7)改变喷头(6)内的气压,使喷头(6)内外气压相等,能使喷头(6)内的纯铜熔体停止喷出。
实施例2:
当液面高度为100mm时,纯铝熔体仅在重力作用下能够从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径为1.2mm,因此,选择喷头(6)下部出料口的直径为1.2mm,选择流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径为0.12mm。将喷头顶盖(4)密封于喷头(6)上方,通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞,打开进料阀门(3),通过进料管道(2)向喷头(6)中装入纯铝熔体,其初始液面高度为100mm;通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)开启喷头(6)下部的出料口,使纯铝熔体在重力的作用下,从喷头(6)下部的出料口以较粗的圆柱形液流流出,并根据打印需求,改变流量控制塞杆(5)底部与喷头(6)的出料口底部之间的相对距离,实现对喷头(6)出料流量的连续调控;在出料过程中通过进料管道(2)向喷头(6)中补充纯铝熔体,保持纯铝熔体液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的直径较大的液流;然后通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)堵塞喷头(6)下部的出料口,将压力高于喷头(6)外部环境气压40kPa的气体通过气体管道(8)充入喷头(6)内,使纯铝熔体在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以较细的圆柱形液流喷出,并根据打印需求,调节调压阀门(7),改变喷头(6)内的气压的大小,实现对喷头(6)出料流量的连续调控,从而获得流量可连续调控的直径较小的液流;最后通过调压阀门(7)改变喷头(6)内的气压,使喷头(6)内外气压相等,能使喷头(6)内的纯铝熔体停止喷出。
实施例3:
当液面高度为30mm时,纯锡熔体仅在重力作用下能够从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径为0.8mm,因此,选择喷头(6)下部出料口的直径为8mm,选择流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径为0.08mm。将喷头顶盖(4)密封于喷头(6)上方,通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞,打开进料阀门(3),通过进料管道(2)向喷头(6)中装入纯锡熔体,其初始液面高度为30mm;通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)开启喷头(6)下部的出料口,使纯锡熔体在重力的作用下,从喷头(6)下部的出料口以较粗的圆柱形液流流出,并根据打印需求,改变流量控制塞杆(5)底部与喷头(6)的出料口底部之间的相对距离,实现对喷头(6)出料流量的连续调控;在出料过程中通过进料管道(2)向喷头(6)中补充纯锡熔体,保持纯锡熔体液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的直径较大的液流;然后通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)堵塞喷头(6)下部的出料口,将压力高于喷头(6)外部环境气压50kPa的气体通过气体管道(8)充入喷头(6)内,使纯锡熔体在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以较细的圆柱形液流喷出,并根据打印需求,调节调压阀门(7),改变喷头(6)内的气压的大小,实现对喷头(6)出料流量的连续调控,从而获得流量可连续调控的直径较小的液流;最后通过调压阀门(7)改变喷头(6)内的气压,使喷头(6)内外气压相等,能使喷头(6)内的纯锡熔体停止喷出。
实施例4:
当液面高度为60mm时,不锈钢熔体仅在重力作用下能够从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径为1.2mm,因此,选择喷头(6)下部出料口的直径为2.4mm,选择流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径为0.6mm。将喷头顶盖(4)密封于喷头(6)上方,通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞,打开进料阀门(3),通过进料管道(2)向喷头(6)中装入不锈钢熔体,其初始液面高度为60mm;通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)开启喷头(6)下部的出料口,使不锈钢熔体在重力的作用下,从喷头(6)下部的出料口以较粗的圆柱形液流流出,并根据打印需求,改变流量控制塞杆(5)底部与喷头(6)的出料口底部之间的相对距离,实现对喷头(6)出料流量的连续调控;在出料过程中通过进料管道(2)向喷头(6)中补充不锈钢熔体,保持不锈钢熔体液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的直径较大的液流;然后通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)堵塞喷头(6)下部的出料口,将压力高于喷头(6)外部环境气压10kPa的气体通过气体管道(8)充入喷头(6)内,使不锈钢熔体在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以较细的圆柱形液流喷出,并根据打印需求,调节调压阀门(7),改变喷头(6)内的气压的大小,实现对喷头(6)出料流量的连续调控,从而获得流量可连续调控的直径较小的液流;最后通过调压阀门(7)改变喷头(6)内的气压,使喷头(6)内外气压相等,能使喷头(6)内的不锈钢熔体停止喷出。
Claims (6)
1.一种3D打印柔性喷头,其特征在于,由流量控制塞杆驱动机构(1)、进料管道(2)、进料阀门(3)、喷头顶盖(4)、流量控制塞杆(5)、喷头(6)、调压阀门(7)和气体管道(8)组成;喷头(6)用于盛装液态原料,其下部开有一个倒锥形出料口,且出料口底部的直径为液态原料仅在重力作用下能够从喷头(6)下部的出料口流出的临界直径的1~10倍;喷头顶盖(4)位于喷头(6)上方,并与喷头(6)相密封,用于安装进料管道(2)、气体管道(8)和流量控制塞杆(5);进料管道(2)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,其外壁与喷头顶盖(4)相密封,用于向喷头(6)内加入液态原料;进料阀门(3)安装于进料管道(2)上,用于关闭和开启进料管道(2);气体管道(8)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,其外壁与喷头顶盖(4)相密封,用于向喷头(6)内充入气体,所充入气体的压力由出料速度、液态原料的物理性质和流量控制塞杆(5)下部出料孔的直径共同决定;调压阀门(7)安装于气体管道(8)上,用于控制喷头(6)内气压的大小;流量控制塞杆(5)穿过喷头顶盖(4)进入喷头(6)内,并与喷头(6)下部的出料口保持对中,其下部为倒锥形,用于堵塞和开启喷头(6)下部的出料口,同时,流量控制塞杆(5)下部的中心开有一个圆柱形出料孔,且出料孔的直径为液态原料在重力作用下不能从流量控制塞杆(5)下部的出料孔流出的临界直径的0.1~1倍,用于使液态原料在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以细圆柱形液流喷出;流量控制塞杆驱动机构(1)位于流量控制塞杆(5)上方,用于控制流量控制塞杆(5)上下运动,实现对喷头(6)下部的出料口的堵塞和开启以及喷头(6)出料流量的在线连续调控。
2.如权利要求1所述一种3D打印柔性喷头,其特征在于,流量控制塞杆驱动机构(1)的驱动方式为电动机驱动或电磁机构驱动。
3.如权利要求1所述一种3D打印柔性喷头,其特征在于,喷头(6)内的液态原料为粘合剂或塑料熔体或石蜡熔体或金属熔体。
4.如权利要求1所述一种3D打印柔性喷头,其特征在于,喷头(6)外部周围安装了加热器,对喷头(6)内液态原料的温度进行调控。
5.一种采用权利要求1所述的一种3D打印柔性喷头的在线调控方法,其特征在于,将喷头顶盖(4)密封于喷头(6)上方,通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞,打开进料阀门(3),通过进料管道(2)向喷头(6)中装入液态原料,液态原料初始液面高度为30~100mm;通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)开启喷头(6)下部的出料口,使液态原料在重力的作用下,从喷头(6)下部的出料口以粗圆柱形液流流出,并通过流量控制塞杆(5)对喷头(6)出料流量进行连续调控;在出料过程中通过进料管道(2)向喷头(6)中补充液态原料,保持液态原料液面高度的稳定,从而获得流量可连续调控的大液流;然后通过流量控制塞杆驱动机构(1)控制流量控制塞杆(5)堵塞喷头(6)下部的出料口,将压力高于喷头(6)外部环境气压5~50kPa的气体通过气体管道(8)充入喷头(6)内,使液态原料在气压的作用下,从流量控制塞杆(5)下部的出料孔以细圆柱形液流喷出,并通过调压阀门(7)对喷头(6)出料流量进行连续调控,从而获得流量可连续调控的小液流;最后通过调压阀门(7)改变喷头(6)内的气压,使喷头(6)内外气压相等,能使喷头(6)内的液态原料停止喷出。
6.如权利要求5所述的一种3D打印柔性喷头的在线调控方法,其特征在于,通过调节流量控制塞杆(5)底部与喷头(6)出料口底部之间的相对距离以及喷头(6)内气压的大小分别对喷头(6)出料流量进行在线连续调控,当流量控制塞杆(5)将喷头(6)下部的出料口堵塞时,流量控制塞杆(5)通过其中上部的倒锥形结构与喷头顶盖(4)形成密封,防止喷头(6)内的气体从流量控制塞杆(5)与喷头顶盖(4)之间的缝隙中逸出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710609333.8A CN107498848B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710609333.8A CN107498848B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107498848A CN107498848A (zh) | 2017-12-22 |
CN107498848B true CN107498848B (zh) | 2019-06-21 |
Family
ID=60689355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710609333.8A Active CN107498848B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107498848B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109263044A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-25 | 安徽工程大学 | 一种流量可调的3d打印喷头 |
JP7139864B2 (ja) | 2018-10-17 | 2022-09-21 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形システム、および、データ生成装置 |
CN109968668B (zh) * | 2019-03-18 | 2020-12-29 | 浙江农林大学暨阳学院 | 一种多环变直径谐振腔的制备方法 |
CN110524868B (zh) * | 2019-07-29 | 2023-09-08 | 华南理工大学 | 一种3d打印机用液体材料打印头 |
CN110614767B (zh) * | 2019-08-16 | 2024-02-20 | 华南理工大学 | 一种固液材料结合式双喷头3d打印机及其打印方法 |
CN112792358A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-14 | 武汉轻工大学 | 挤出沉积成形的熔体流量控制方法及装置 |
CN114131051B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-09-22 | 武汉轻工大学 | 一种金属熔融挤出沉积成形装置及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015178191A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | ノズルおよび積層造形装置 |
CN105073390A (zh) * | 2013-02-26 | 2015-11-18 | 阿博格有限公司 | 用于通过生成构造生产三维物体的方法 |
CN106493947A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-03-15 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 一种3d打印机的喷头装置 |
CN206106385U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-19 | 山东科技大学 | 一种fdm型3d打印机可旋转变径喷头 |
CN106926444A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-07 | 西安科技大学 | 一种用于3d打印机供料量精确控制的装置及方法 |
-
2017
- 2017-07-25 CN CN201710609333.8A patent/CN107498848B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105073390A (zh) * | 2013-02-26 | 2015-11-18 | 阿博格有限公司 | 用于通过生成构造生产三维物体的方法 |
JP2015178191A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | ノズルおよび積層造形装置 |
CN106493947A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-03-15 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 一种3d打印机的喷头装置 |
CN206106385U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-19 | 山东科技大学 | 一种fdm型3d打印机可旋转变径喷头 |
CN106926444A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-07 | 西安科技大学 | 一种用于3d打印机供料量精确控制的装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107498848A (zh) | 2017-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107498848B (zh) | 一种3d打印柔性喷头及其在线调控方法 | |
RU2765190C1 (ru) | Устройство и способ получения сверхмелкого низкоплавкого сферического металлического порошка с применением капельного распыления | |
CN202124469U (zh) | 一种含汽饮料灌装装置 | |
US20060261100A1 (en) | Tundish stopper rod for continuous molten metal casting | |
CN109047785A (zh) | 一种逐液滴离心雾化法高效制备低熔点球形金属粉末的装置及方法 | |
CN111741826B (zh) | 金属粉末制造装置以及金属粉末的制造方法 | |
CN202898544U (zh) | 一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴 | |
CN203817397U (zh) | 一种改变气体雾化制粉喷嘴喷射气流角度的装置 | |
KR20160051845A (ko) | 용융 재료의 과립화 | |
CN106112000A (zh) | 一种3d打印金属粉末的制备方法 | |
JP2010189035A (ja) | 液体充填装置、バルブロッド | |
CA3061799C (en) | Metal powder production apparatus | |
CN200949094Y (zh) | 一种悬浮床加氢反应器 | |
CN201186346Y (zh) | 一种用于双水口浇注宽板坯工艺的浸入式水口 | |
US5992503A (en) | Systems and methods for maintaining effective insulation between copper segments during electroslag refining process | |
CN105592960A (zh) | 铸造装置以及使用该铸造装置的铸件的制造方法 | |
CN101966589A (zh) | 一种制造气体雾化快速凝固球形微细金属粉末用复合雾化器 | |
CN111547247A (zh) | 一种抗风型农业用无人机 | |
JPH0135240B2 (zh) | ||
CN117380963A (zh) | 一种金属粉末气雾化装置 | |
CN209349514U (zh) | 一种高速钢喷射成型装置 | |
NO152081B (no) | Anordning for utsproeytning av en vaeske ved hjelp av en gass eller gassblanding | |
CN214443066U (zh) | 一种位置可调式气雾化制粉系统 | |
CN214443068U (zh) | 一种稳定型喷射装置 | |
KR101733595B1 (ko) | 3d 프린터용 동축 이중 노즐장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |