[发明专利]多喷嘴3D打印喷头及打印方法及3D打印系统

说明书

一种多喷嘴3D打印喷头及打印方法及3D打印系统，该方法采用打印喷头和打印平台(C)进行打印，所述打印喷头上设有多个喷嘴，该打印喷头包括喷头座(A)和喷嘴座(B)，打印喷头在打印平台(C)上进行3D打印，所述打印喷头与所述打印平台(C)进行x，y，z三个方向相对运动的同时，通过所述喷嘴座(B)或喷头座(A)分别相对打印平台(C)的相对转动，使至少两个所述喷嘴分别沿相对应的打印路径进行运动。采用该方法进行打印，可以有效的提高打印速度，提升多喷嘴快速跟随各种曲率和不同间距打印路径的灵活性，能够满足实际应用中的多种需求。

技术领域

本发明涉及3D打印机的技术领域，尤其涉及一种多喷嘴3D打印喷头及打印方法及采用所述多喷嘴3D打印喷头或所述打印方法的3D打印系统。

背景技术

现有的FDM(“Fused Deposition Modeling”的简称)3D打印机是通过喷头与平台之间的x，y，z，三个线性不相关的相对运动(即三个相互独立的运动方向)，使得喷头可以到达平台上方一定区域内的任意位置。将模型分成若干层，喷嘴延每层的打印路径挤出料到平台上，完成一层的打印后在下一层上继续打印，逐层堆叠形成三维实体。

喷头与平台之间的相对运动有多种实现方式，如采用类似CNC机床的直接实现喷头与打印平台进行X,Y,Z相对运动的各种结构，CO-X-Y方式，Delta 式并联机械臂式，单或双极坐标式结构，机械手臂式，六轴联动式等。

基于一个喷嘴的FDM方式打印系统要想提升打印速度，通过提升喷头相对平台的移动速度，及提高料的进料速度来达到。但这种速度的提升空间很有限，例如驱动电机的功率，机架和导向机构，传动皮带，结构刚度等的限制。由于打印过程中需要不断快速变换移动方向和速度，此过程会产生很大的加速度，让机架抖动，影响打印精度。这些方面限制了打印速度的进一步提升。

有些多喷嘴的3D打印机的只是为了让不同材质或颜色的料在不停机的情况下切换进行交替打印，不能提升打印速度。如通过多个喷头的方式进行多喷嘴打印，多个喷头之间运动的干涉限制，使得对打印速度的提升效果大为折扣。且多喷头使得打印机的结构复杂，可靠性降低，成本上升。

本发明中所述的FDM方式不仅限于需要熔融过程的打印方法，而是泛指喷嘴延设定的打印路径移动的打印过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种多喷嘴3D打印喷头及打印方法及3D打印系统，能够有效提高打印速度。

本发明提供的技术方案如下：

一种多喷嘴3D打印喷头，所述打印喷头上设有至少两个喷嘴，包括：

喷头座；

喷嘴座，其活动设置于所述喷头座上，且至少一个所述喷嘴设置在所述喷嘴座上；

驱动装置，用于驱动所述喷嘴座进行运动，并带动所述喷嘴座上设置的所述喷嘴沿设定的打印路径运动。

本技术方案中，通过喷嘴座与喷头座的活动连接，以及至少一个设置在喷嘴座上的喷嘴。进而在驱动装置的驱动下，实现喷嘴座的运动，目的是通过喷嘴座的运动带动喷嘴座上的喷嘴沿设定的打印路径运动，从而实现三维打印。不仅能够通过两个或更多个喷嘴同时进行打印，有效提高打印速度，更优的是在打印不同模型时，可以对打印的料轨迹间距根据不同情况需要做调整改变，满足实际应用中的多种需求。

由于该多喷嘴3D打印喷头可以实现不同喷嘴对应打印不同打印路径，相应的可以同时打印不同层的打印路径，既可以用于打印同层上的同一或不同打印路径，也可以用于打印不同层上的打印路径，或者同时具备两种情况。在同层内打印路径以及不同层打印路径两个维度上提高了打印速度。

优选的，所述喷嘴座的数量为一个，且所述喷嘴座上设有至少一个喷嘴；所述喷嘴座与所述驱动装置连接，并被所述驱动装置驱动进行运动。