[发明专利]一种能够改善密封性能的喷嘴气压调节装置

说明书

本发明公开了一种能够改善密封性能的喷嘴气压调节装置，属于增材制造技术领域。包括：喷嘴装置、供气装置两大部分，喷嘴装置主要由石墨坩埚组成，包括下密封道、传感器腔体、下定位孔、喷腔、石墨坩埚、喷孔；供气装置主要由上部供气盖组成，包括进气口、调节螺杆、出气口、上定位孔、传感器螺纹孔、上密封道。在高温金属微滴喷射过程中，对于装置密封性能差且出口气压调节困难的状况，该气动式按需喷射装置可以通过简单快捷的密封方式，来实现喷腔内稳定压力的效果，还可以对出口处压力大小进行准确调节，能够满足不同条件下的工作要求。

技术领域

本发明涉及一种可用于微滴喷射过程中改善密封性能的喷嘴气压调节装置，属于增材制造技术领域。

背景技术

金属微滴喷射增材制造技术是基于喷墨打印原理发展的一种3D 打印技术。基于“离散-叠加”的成形原理，先控制液态金属生成均匀微滴，然后通过基板的运动使微滴沉积在基板的特定位置，实现逐点、逐层地堆积形成复杂的三维实体结构。该技术具有工艺流程简单、生产成本低和成形件致密度高、力学性能好等优点，在微小金属零件快速成形、柔性电路打印、微电子封装等领域都具有广阔的应用前景，尤其在特种系统中微小零部件的维修和更换，以及结构复杂、材料利用率低或小批量的零部件制造等方面具有明显的应用优势。

现有的非金属材料微滴喷射技术已经较为成熟，但金属材料熔点高、粘性和表面张力大等特性，使得现有的非金属材料喷射装置及控制方法很难直接用于金属材料的喷射和沉积成形。现有的气动式按需喷射装置由于需要在高温条件下进行，使得许多低温条件下的密封和调节装置无法正常使用，因此对于装置的密封条件和材料选择提出了更高的要求。为了提高金属微滴喷射增材制造技术中成形件的致密度、降低其表面粗糙度，需要进一步提高实验装置的精确度，对于控制生成参数的调节方式必须做到准确可控，进而能够提高生成尺寸更小且均匀稳定的金属微滴，以提高成形件的质量。

目前，在金属微滴喷射增材制造技术中，气动式生成方式由于对密封性要求较高，需要能够密封效果好且调节方便的装置，从而来提高成形件的质量，加快金属微滴喷射增材制造技术的发展。

因此，本发明提出一种用于微滴喷射过程中改善密封性能的喷嘴气压调节装置。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提供了一种用于微滴喷射过程中改善密封性能的喷嘴气压调节装置，该装置可以完成气动装置喷射时提高密封性且能够方便调节出口压力的功能，对于实际生产中克服高温气体压力调节困难等问题具有重要意义，装置操作简单，使用范围广，具有较高的科研应用价值，其采用的技术方案如下：

本发明所采用的技术方案为一种用于微滴喷射过程中改善密封性能的喷嘴气压调节装置，包括喷嘴装置、供气装置两大部分，喷嘴装置包括下密封道(7)、传感器腔体(8)、下定位孔(9)、喷腔(10)、石墨坩埚(11)和喷孔(12)；供气装置为上部供气盖(13)，上部供气盖(13)包括进气口(1)、调节螺杆(2)、出气口(3)、上定位孔 (4)、传感器螺纹孔(5)和上密封道(6)。

石墨坩埚(11)通过螺栓连接将四个上定位孔(4)和上部供气盖(13)上的四个下定位孔(9)固定，上密封道(6)设置在上部供气盖(13)的内壁，下密封道(7)设置在上部供气盖(13)的内壁；上密封道(6)与下密封道(7)相对应。

石墨坩埚(11)与上部供气盖(13)连接面之间的上密封道(6) 与下密封道(7)注入耐高温密封胶；喷腔(10)设置在石墨坩埚(11) 的中间，喷腔(10)的断面为锥形结构，喷腔(10)与进气口(1) 相对；喷孔(12)位于石墨坩埚(11)的底部凸台中心。石墨坩埚(11) 的内部设有单独的传感器腔体(8)，传感器腔体(8)中用于放置温度传感器。上部供气盖(13)设有传感器螺纹孔(5)用于固定温度传感器。进气口(1)用于连接进气管并与出气口(3)连通，出气口 (3)与调节螺杆(2)相配合，实现出气量的大小调节。