[发明专利]一种基于微流挤出的多材料3D打印装置

说明书

本发明涉及提出一种基于微流挤出的多材料3D打印装置，包括机身框架、底板、X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、打印平台及挤出机构。本发明设计科学合理，通过微流挤出可以提高打印精度及质量；有效克服现有传统3D打印技术中的缺陷，实现多材料混合的3D打印，更迎合社会发展的需求；主动混料单元能够完成若干料筒内多种材料的均匀混合，提高混合度，保证打印产品的多性能及多样化性；装置牢固且稳定性高，通过X、Y、Z轴传动机构的传动，可以实现打印平台的三维位置调整，保证产品的精准打印。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及3D打印机设备，特别涉及一种基于微流挤出的多材料3D打印装置。

背景技术

3D打印机的基本原理为采用增材制造技术，将三维模型零部件分层切片，利用紫外线或红外线激光等的方式将光敏树脂、塑料、金属粉末、陶瓷粉末或三维细胞组织等特殊的材料在模型中进行逐层堆积黏结，最终通过叠加材料成型，制造生产出三维零件。

现有的增材制造成形工艺一共划分为7个类型，包括立体光固化、薄材叠层、材料挤出、黏结剂喷射、材料喷射、粉末床熔融、定向能量沉积，并且运用在多个领域之中，其中材料挤出成形工艺中，对于现有的3D打印机存在只能打印单一材料的缺陷，随着社会的发展，对直接打印成型零件的样式，性能的需求日益增加，而单一材料无法满足零件的多样化和多性能，且普通的3D打印机对于高粘度材料的挤出较为困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于微流挤出的多材料3D打印装置，能够完成多材料的3D打印，满足多样式多性能的产品。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于微流挤出的多材料3D打印装置，其特征在于：包括机身框架、底板、 X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、打印平台及挤出机构，所述机身框架底端固定安装所述底板，所述底板上设置所述X轴传动机构，所述X轴传动机构上安装打印平台并带动打印平台进行前后移动，所述机身框架上设置所述Z轴传动机构，所述Z轴传动机构上方连接有所述Y轴传动机构，所述Y轴传动机构上设置有所述挤出机构，所述挤出机构随着Y轴传动机构进行左右移动，所述Z轴传动机构带动Y轴传动机构及挤出机构上下升降移动。

而且，所述X轴传动机构包括X轴步进电机、X轴联轴器、X轴滚珠丝杠、X 轴滑块及X轴导轨，所述X轴步进电机通过X轴联轴器驱动X轴滚珠丝杠旋转，所述X轴滚珠丝上安装有X轴滑块，所述X轴滑块进行前后移动，所述X轴滑块底部设置有X轴导轨。

而且，所述Y轴传动机构包括Y轴步进电机、Y轴联轴器、Y轴滚珠丝杠、Y 轴导轨、Y轴滑块及Y轴固定板，所述Y轴步进电机、Y轴联轴器、Y轴滚珠丝杠、 Y轴导轨、Y轴滑块均安装于所述Y轴固定板上。

而且，所述Z轴传动机构包括Z轴步进电机、Z轴联轴器及Z轴滚珠丝杠，所述Z轴步进电机通过Z轴联轴器驱动Z轴滚珠丝杠旋转，所述Z轴滚珠丝杠的顶端连接至所述Y轴固定板。

而且，所述机身框架两侧分别设置有Z轴左支撑件及Z轴右支撑件，所述Z轴左支撑件及Z轴右支撑件上分别安装有Z轴左导轨及Z轴右导轨，所述Z轴左导轨及Z轴右导轨的顶端穿装连接至所述Y轴固定板。

而且，所述挤出机构包括挤出机构夹具、料筒组及主动混料单元；所述挤出机构夹具通过螺栓连接Y轴传动机构的Y轴滑块上，所述挤出机构夹具上方安装所述料筒组，所述料筒组包括若干料筒，所述主动混料单元包括混料步进电机、混料联轴器、混合料腔、螺旋搅拌器、挤出螺杆、喷头，所述混料步进电机端部连接混料联轴器，所述混料联轴器驱动挤出螺杆沿混合料腔进行上下运动，所述挤出螺杆下端连接所述喷头，所述螺旋搅拌器安装在挤出螺杆上方。

而且，所述机身框架由9条铝合金型材通过型材连接件组装成三棱柱倒放式形状。

而且，所述挤出螺杆与混料腔内壁间隙为0.7～0.9mm，所述喷头直径为 0.1～0.3mm。