[发明专利]出口尺寸可智能调控的3D打印喷头及其使用方法

说明书

本发明公开了一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头及其使用方法，所述3D打印喷头包括供料仓、活动连接件、侧向导轨、喷头、调节器及环形弹簧，所述喷头连接所述供料仓，所述活动连接件可转动地安装在所述喷头与所述供料仓的连接处，呈圆周均匀分布，所述侧向导轨粘接于所述喷头的外侧壁上，所述侧向导轨均匀分布，所述侧向导轨的顶部连接活动连接件，所述侧向导轨的上表面开设有导向滑槽，所述调节器包括调节支架与调节滑块，所述调节滑块安装于所述调节支架上，所述调节滑块安装于所述导向滑槽内，所述环形弹簧为圆环形安装于所述喷头的底部。本发明可以根据打印路径的复杂程度智能无级调整喷头出口尺寸，并对打印位置和材料挤出速度进行修正。

技术领域

本发明属于建筑3D打印技术领域，具体涉及一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头。

背景技术

挤出式3D打印技术在陶泥、水泥基材料、高分子材料等领域的3D打印中应用广泛，当前使用的基本为单喷头的打印方式，打印喷头的出口直径大小一定，若要调整喷头的出口直径，只能拿不同出口直径的喷头替换掉旧有喷头，这种方法不但会减慢打印效率还会造成打印材料的浪费。

不同的3D打印结构或同一3D打印结构的不同层，其打印路径不尽相同。简单的塑形路径或填充路径、支撑结构路径采用出口直径较大的喷头打印，可以在不影响整体外观质量的基础上提高打印效率；同一构件打印路径复杂度变化较大的，若选择较大的喷头出口直径，会造成复杂度较大部位误差较大，成品质量下降，若采用较小的喷头出口直径，虽然可以保证成品质量，却会造成打印时间的延长，打印效率的下降。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头，本发明能够根据打印路径的复杂程度智能无级调整喷头出口尺寸，并对打印位置和材料挤出速度进行修正。此外，本发明还要提供一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头的使用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头，包括供料仓、活动连接件、侧向导轨、喷头、调节器及环形弹簧，所述喷头是采用可伸缩材料制作而成的倒圆台形结构，所述喷头的大口径端连接所述供料仓，所述活动连接件可转动地安装在所述喷头与所述供料仓的连接处，所述活动连接件设置为多个并呈圆周均匀分布，所述侧向导轨粘接于所述喷头的外侧壁上，所述侧向导轨的个数与所述活动连接件的个数相同，所述侧向导轨沿所述喷头的侧壁均匀分布，所述侧向导轨的顶部连接所述活动连接件，所述侧向导轨的底部与所述喷头的底部齐平，所述侧向导轨的上表面沿所述侧向导轨的长度方向开设有导向滑槽，所述调节器包括调节支架与调节滑块，所述调节滑块固定安装于所述调节支架上，所述调节滑块可滑动地安装于所述导向滑槽内，所述环形弹簧安装于所述喷头的底部，所述环形弹簧与所述喷头同轴心。

作为优选的技术方案，所述环形弹簧设置为多个，至少一个环形弹簧镶嵌设置于所述喷头的底部，所述环形弹簧的内径大于同截面喷头的内径，所述环形弹簧的外径小于同截面喷头的外径。

作为优选的技术方案，所述导向滑槽的截面形状为倒T形，所述调节滑块的形状与所述导向滑槽的形状相匹配。

作为优选的技术方案，所述供料仓为圆筒形或圆台筒形，采用刚性材料制作而成，弹性模量不低于70GPa。

作为优选的技术方案，所述侧向导轨采用刚性材料制作而成，弹性模量不低于70GPa。

作为优选的技术方案，所述调节器采用刚性材料制作而成，弹性模量不低于70GPa。

本发明的第二方面，提供一种出口尺寸可智能调控的3D打印喷头的使用方法，包括以下步骤：

S1、打印过程中，控制系统实时监控打印路径，根据打印路径复杂度判断是否需要调整喷头尺寸，当打印路径复杂度没有变化时，继续执行步骤S1，当打印路径复杂度发生变化时，停止打印工作，执行步骤S2；