一种振动压电喷头系统的制作方法

本发明涉及一种振动压电喷头系统，属于3d打印技术领域。

背景技术：

增材制造（3d打印）技术催生了一大批新的生产方式，改变了传统产品的制造流程。特别是传统的设计，开模，浇筑等流程已经不再满足于人们对产品的期待，传统制造工艺能耗高，周期长，污染严重等弊端日益凸显。而且对于复杂的器件传统制造方式无法满足。加上人们生活水平的提高，个性化定制产品也将是大势所趋。

国外的3d打印正在如火如荼的进行中，从组织培养等生物领域到食品打印和服装打印等的生活领域，再到航空航天发动机打印的高科技领域，无不凸显3d打印技术的优势与流行。而3d打印技术的核心又在于喷头的设计，一款好的喷头可以满足极微小的尺寸和精度等的要求，特别是一些黏度比较大的流体在传统的打印机喷头当中根本无法使用，稍有不慎就会堵头，严重将会报废，这是一笔难以接受的开销与消耗。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种振动压电喷头系统，具有设计巧妙，结构简单，更换方便等优点，可以解决现有打印机喷头因流体黏度大而容易堵头，严重时报废的问题。

本发明的技术方案是：一种振动压电喷头系统，包括储液腔体，在储液腔体上方设有供液接头，在储液腔体底部设有出液口，在储液腔体底部设有用于振动以喷射流体的压电陶瓷振动机构，所述压电陶瓷振动机构包括粘合在一起的环状压电陶瓷振动片和金属片，在环状压电陶瓷振动片和金属片上设有与出液口连通的凸出锥形孔，压电陶瓷振动机构振动信号由环状压电陶瓷振动片一面的电极和金属片一面的电极接入。

在所述储液腔体底部设有用于安装压电陶瓷振动机构的凹槽，压电陶瓷振动机构安装在凹槽，在其外侧设有固定片，该种结构稳定、可靠、耐用。

固定片与储液腔体为螺钉连接，具有拆卸维修方便的优点。

在压电陶瓷振动机构环状边缘设有垫片，可有效防止流体的渗漏。

所述供液接头带有外螺纹和内螺纹，供液接头通过外螺纹与储液腔体连接，供液接头的内螺纹用于与供液管连接，能有效的防止流体的渗漏。

在所述储液腔体上端面设有用于与打印机连接的螺钉孔，具有结构简单，稳定可靠的特点。

所述储液腔体外形为方形，且在方形表面设有螺钉孔，方便多个喷头串接起来，形成阵列式喷头，以满足多材料的打印需求。

本发明的有益效果是：本发明通过在储液腔体底部设计压电陶瓷振动机构，可通过环状压电陶瓷振动片一面的电极和金属片一面的电极接入振动信号，为流体的喷射提供较好的信号，与现有技术相比，本发明振动幅度较大，能有效的解决现有打印机喷头因流体黏度大而容易堵头，严重时报废的问题。

本发明下端的环状压电陶瓷振动片喷头可根据情况更换为不同直径的喷头；凸出的锥形孔将很好杜绝液体挂流及卫星液滴的产生。

本发明具有结构简单、安装方便、喷射直径小、流量易控、打印材料粘度大等特点，提高了打印的精度，满足打印需求，不需要额外添加其他装置。且该喷头可以组合形成阵列喷头，适应多材料的要求，该喷头更换简单、可靠性高，适合流体的3d打印。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的仰视图；

图4为本发明的侧视图；

图5为本发明的分解图；

图6为本发明环状压电陶瓷振动片的结构图示意图；

图7为图1的结构分解示意图；

图中：1-储液腔体，2-供液接头，3-固定片，4-压电陶瓷振动机构，5-垫片，6-螺钉孔，7-信号线孔，41-金属片，42-环状压电陶瓷振动片，43-凸出锥形孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：

参考图1至图7，本发明一种振动压电喷头系统，包括储液腔体1、供液接头2和出液口，供液接头2设置在储液腔体1上方，出液口设置在储液腔体1底部，在储液腔体1底部设有用于安装压电陶瓷振动机构4的凹槽，在凹槽安装有用于振动以喷射流体的压电陶瓷振动机构4。

所述压电陶瓷振动机构4包括粘合在一起的环状压电陶瓷振动片42和金属片41，在环状压电陶瓷振动片42和金属片41上设有与出液口连通的凸出锥形孔43，该凸出锥形孔43为铜片上冲出来的，压电陶瓷振动机构4振动信号由环状压电陶瓷振动片42一面的电极和金属片41一面的电极接入，两个电极信号通过储液腔体1底部、凹槽侧壁上的信号线孔7引出，引线为压电陶瓷振动提供能量。

在压电陶瓷振动机构4外侧设有固定片3，固定片3通过螺钉连接在储液腔体1底部，以保证压电陶瓷振动机构4的稳定、可靠和耐用，并具有拆卸维修方便的优点。

在压电陶瓷振动机构4环状边缘设有垫片5，可有效防止流体的渗漏。

所述供液接头2带有外螺纹和内螺纹，供液接头2通过外螺纹与储液腔体1连接，供液接头2的内螺纹用于与供液管连接，能有效的防止流体的渗漏。

在储液腔体1上端面设有用于与打印机连接的螺钉孔6，具有结构简单，稳定可靠的特点。

储液腔体1外形优选方形，且在方形表面设有螺钉孔6，方便多个喷头串接起来，形成阵列式喷头，以满足多材料的打印需求。

使用时，在供液接头2处接入流体，排尽储液腔体1内的空气，避免打印中存在气泡影响打印效果。打开高频信号源，调节合适的高频信号后，流体稳定喷射，当关闭信号源时，流体不再喷出，达到了所需要的效果。本发明结和三维机械运动平台，可以实现3d打印制造。当需要更换喷嘴直径时，取下固定片3上的螺丝，换上合适直径的振动片即可，操作简单宜行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种振动压电喷头系统，包括储液腔体，在储液腔体上方设有供液接头，在储液腔体底部设有出液口，在储液腔体底部设有用于振动以喷射流体的压电陶瓷振动机构，所述压电陶瓷振动机构包括粘合在一起的环状压电陶瓷振动片和金属片，在环状压电陶瓷振动片和金属片上设有与出液口连通的凸出锥形孔，压电陶瓷振动机构振动信号由环状压电陶瓷振动片一面的电极和金属片一面的电极接入，与现有技术相比，本发明振动幅度较大，能有效的解决现有打印机喷头因流体黏度大而容易堵头，严重时报废的问题。

技术研发人员：李渊;杨晓宏
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2017.06.12
技术公布日：2017.08.29