[发明专利]多喷头3D打印系统

说明书

本发明提供了一种多喷头3D打印系统，涉及太空3D打印技术领域，本发明提供的多喷头3D打印系统包括框架、第一打印机构和多个第二打印机构，第一打印机构与多个第二打印机构均沿X轴、Y轴和Z轴方向活动配置于框架上，第一打印机构竖直朝下设置，多个第二打印机构位于第一打印机构下方且呈放射状分布。本发明提供的多喷头3D打印系统中设置有多个打印机构，解决了在各个打印方向的定位基准问题，具体在使用时，第一打印机构和多个第二打印机构能够包围打印工位，各个打印机构可以相互配合并挤出不同的原材料，通过多个打印机构同时工作，对打印态的原材料进行定向和定量的控制，实现高性能复合材料的3D打印。

技术领域

本发明涉及太空3D打印技术领域，尤其是涉及一种多喷头3D打印系统。

背景技术

太空3D打印技术是各个航天大国研究的热点，目前太空3D打印技术主要以热塑性高分子材料为打印原材料，通过熔融沉积制造技术进行3D打印。

现有的太空3D打印方案具有以下不足：

1.目前在高真空条件下3D打印过程中的传热方式主要依靠热辐射，材料温度比较难以控制；2.在目前的太空3D打印方案中使用单喷头挤出原材料棒材，再利用机械手将挤出的棒材用胶粘的方式逐渐组装成大型天线结构，而单喷头3D打印装置只能进行一种材料的3D打印，性能比较单一，难以高效实现复杂结构的在轨制造，工作效率有待提高；3.在太空微重力条件下，打印态的原材料难以控制，打印时定位基准是难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多喷头3D打印系统，解决了在各个打印方向的定位基准问题，各个打印机构可以相互配合并挤出不同的原材料，通过多个打印机构同时工作，对打印态的原材料进行定向和定量的控制，实现高性能复合材料的3D打印。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种多喷头D打印系统，包括框架、第一打印机构和多个第二打印机构，所述第一打印机构与多个所述第二打印机构均沿X轴、Y轴和Z轴方向活动配置于所述框架上，所述第一打印机构竖直朝下设置，多个所述第二打印机构位于所述第一打印机构下方且呈放射状分布。

进一步地，所述第一打印机构包括第一移动架、第二移动架和第一伸缩打印头，所述第一移动架沿第一方向与所述框架活动连接，所述第二移动架沿第二方向与所述第一移动架活动连接，所述第一伸缩打印头沿竖直方向与所述第二移动架活动连接，所述第一方向、所述第二方向和所述竖直方向两两垂直。

进一步地，所述第一移动架包括第一滑杆、第一丝杆以及与所述第一丝杆连接的第一驱动器，所述第一丝杆的两端转动安装于所述第一滑杆上，所述第二移动架与所述第一滑杆滑动连接并与所述第一丝杆螺纹连接。

进一步地，所述第二打印机构包括第三移动架、第四移动架和第二伸缩打印头，所述第三移动架沿竖直方向与所述框架活动连接，所述第四移动架沿所述第一方向或所述第二方向与所述第一移动架活动连接，所述第二伸缩打印头与所述第二移动架活动连接，且活动方向垂直于所述竖直方向和所述第四移动架的活动方向。

进一步地，所述第二打印机构配置为四个，任意相邻的两个所述第二伸缩打印头的移动方向垂直。

进一步地，所述多喷头3D打印系统还包括温控装置，所述第一伸缩打印头和各个所述第二伸缩打印头的打印端均设有电阻加热丝，所述温控装置与各个所述电阻加热丝连接，所述温控装置用于控制各个所述电阻加热丝的加热温度。

进一步地，所述框架包括顶架、底架、多个第二驱动器以及与多个所述第三移动架一一对应连接的多个传动组件，多个所述传动组件连接所述顶架与所述底架，多个所述第二驱动器与多个所述传动组件一一对应连接，以通过各个所述传动组件将动力传递至各个所述第三移动架。