[发明专利]液态金属3D打印喷头装置及设有该装置的3D打印机

权利要求书

1.一种液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，包括用于产生液态金属微液滴的液滴产生机构，所述液滴产生机构包括相交设置的液态金属微流道和主流体微流道，在所述主流体微流道内的连续相主流体的剪切力作用下，所述液态金属微流道内的液态金属能均匀分散成多组所述液态金属微液滴。

2.根据权利要求1所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述主流体微流道为至少两条，两条所述主流体微流道分别相对的连通在所述液态金属微流道的两侧，且均与所述液态金属微流道成一定角度相交设置；所述液态金属微流道的末端连通有喷嘴。

3.根据权利要求1所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述液滴产生机构还包括液态金属储液槽，所述液态金属储液槽的一端与液态金属微流道连通，另一端通过液态金属压力进口连接有压力控制机构，所述压力控制机构用于驱动并控制所述液态金属储液槽内的液态金属向液态金属微流道内流动的速度；所述液态金属储液槽上设有液态金属注入口。

4.根据权利要求3所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述主流体微流道通过主流体进样口连通有主流体采样瓶，所述主流体采样瓶与压力控制机构连通，以驱动并控制所述主流体微流道内的连续相主流体的流动速度。

5.根据权利要求3所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述压力控制机构为气压式微流体进样系统、注射泵或蠕动泵。

6.根据权利要求1所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，还包括加热控温机构，所述加热控温机构用于控制所述液滴产生机构内的液态金属的温度。

7.根据权利要求6所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述加热控温机构包括热电片、电加热丝和热电偶，所述热电片 设置于所述液滴产生机构的外侧，电加热丝设置于所述液滴产生机构内，以控制所述液滴产生机构内的液态金属温度；所述热电偶的测温端伸入到所述液滴产生机构内，以测量所述液滴产生机构内的液态金属的温度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述液态金属微流道中的液态金属的固化温度小于等于200℃；优选所述液态金属为镓单质金属、镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金或铋铟锡锌合金中的一种或几种混合。

9.根据权利要求1-7任一项所述的液态金属3D打印喷头装置，其特征在于，所述主流体微流道中的连续相主流体包括丙三醇溶液、氢氧化钠溶液、或硅油溶液中的一种或几种混合。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括打印基台、冷却装置和如权利要求1-8任一项所述的液态金属3D打印喷头装置，所述打印基台对应设置于所述液态金属3D打印喷头装置的下部，所述冷却装置设置于所述打印基台的下部。