[发明专利]一种液体物料3D打印机多进一出喷头

说明书

本发明涉及一种液体物料3D打印机多进一出喷头，具有喷头体，所述喷头体上开设有至少两个进料口和一个出料口，所述进料口汇聚后与出料口连通，所述的进料口为二级沉孔结构，进料口上端的沉孔台内设有单向阀阀芯，单向阀阀芯下端与进料口的沉孔台底壁之间设有弹簧，单向阀阀芯上端卡设有单向阀胶垫，进料口入口处固连有单向阀卡圈。本发明通过在进料口设置单向阀阀芯，使得在多种液体材料打印中可避免混料、减少换料延时；并且单向阀阀芯可拆卸，方便清洗；进料口至出料口之间的物料通道不含直角或锐角拐弯点，方便清晰疏通。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是一种液体物料3D打印机多进一出喷头。

背景技术

随着航空航天、电子信息技术、生物技术以及微机电系统等领域的飞速发展，对材料结构控制的要求也日益提高，能够实现任意结构的可控性制备已成为材料成型领域的重要问题。3D打印技术正是基于上述要求应运而生的一种以数字模型为基础的材料成型技术，目前可以实现包括金属、热塑性树脂、光敏树脂以及水凝胶等材料任意几何结构的可控性成型。

目前，在单一材料3D打印技术的基础上发展出了多材料3D打印技术，以满足复杂结构多材料零件的成型。多材料3D打印主要在APL、ABS等固体热塑性树脂原料中得到应用，其具体技术方案包括多喷头3D打印技术和多进一出3D打印技术。

对于水凝胶、有机硅胶、纳米材料浆料等液体材料成型也需要多材料3D打印技术，以满足柔性器件、柔性织物等应用领域对成型工艺的要求。选用多喷头打印技术，在材料组分较少的情况下可以有效实现多材料3D打印，但是当材料组分较多的情况下，三维位移台的结构会变得十分复杂，将导致3D打印机成本过高、打印时间延长等问题。选用多进一出喷头将有效避免上述问题，但对于液体物料而言，由于进料口和出料口为多通道连通结构，会出现打印材料流入未打印材料通道的情况，进而导致混料或换料延迟等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种液体物料3D打印机多进一出喷头，以实现液体物料的多材料3D打印技术，减少或避免打印过程中出现混料或换料延迟等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液体物料3D打印机多进一出喷头，具有喷头体，所述喷头体上开设有至少两个进料口和一个出料口，所述进料口汇聚后与出料口连通，所述的进料口为二级沉孔结构，进料口上端的沉孔台内设有单向阀阀芯，单向阀阀芯下端与进料口的沉孔台底壁之间设有弹簧，单向阀阀芯上端卡设有单向阀胶垫，进料口入口处固连有单向阀卡圈。

所述的喷头体呈圆锥状，喷头体上开设有两个进料口，出料口的出口端位于喷头体圆锥底部，两个进料口在节点处汇聚后与出料口相连通。

所述的单向阀阀芯下端呈凸起、凹陷或平整结构与弹簧连接，单向阀阀芯上端外周壁具有卡槽，单向阀胶垫卡设在所述卡槽内。

所述的进料口入口处具有内螺纹，单向阀卡圈为外周两端均具有外螺纹的管状结构，单向阀卡圈内端与进料口入口处螺纹连接，单向阀卡圈外端与3D打印机料仓相连接。

所述的喷头体上端中心开设有与3D打印机位移台相连接的喷头固定孔，喷头固定孔为内螺纹或顶丝结构。

本方案原理是：在实际应用中，首先要对各个进料口进行注料，其目的在于将各个进料口内填充各自所要输送的物料，避免第一个打印的物料流入其他进料口中，以减少初始打印中的换料延迟。具体过程是，对所有进料口同时以相同压力输送相应的液体物料，在液体流动的压力作用下，单向阀阀芯将被推向进料口内测，并将弹簧下压，同时单向阀胶垫与单向阀卡圈分离，液体物料沿间隙流入进料口内部，并在节点处流向出料口。