一种微粉3D喷射打印送粉装置的制作方法

本实用新型属于微粉3D喷射打印领域，确切地说涉及一种微粉3D喷射打印同轴送粉装置。

背景技术：

随着技术的日益进步，微型制造这一新的概念被引入到材料设计与研究中来,正在成为学术界和工业界关注的热点。而随着所需制品形状向复杂化、微形化发展，对制造技术提出了新的挑战，只有利用新的无模成型,特别是喷射打印技术才有望获得成功。近年来，喷射打印的材料也变得更加多样化，例如基于冷喷涂原理的微喷射打印成形，其具有喷涂效率高、速度快、形成涂层强度高等优点。冷喷涂成形的基本原理是高压气体通过缩放喷管Laval喷管产生超音速（300-1200 m/s）流动，超细固体粉末粒子从轴线方向送入气流中，粉末粒子（1-75μm）被高速气流加速，以完全固体状态撞击基体表面，通过较大的塑性变形使得粉末粒子沉积在基体上并形成涂层，层层累积后形成整个三维实体。虽然，采用这种成形方法所得到单层二维平面薄膜单元，相对于采用其他传统的方法所形成的层单元具有更好的附着力且导电性、导热性等特性也更好，但是，在使用冷喷涂方法进行成形的过程中，因拉伐尔喷管独特的结构，使的喷涂粉体易附在其喉部不易清理，形成阻塞，严重影响喷涂设备的使用。

为解决上述问题，研究人员进行了大量的研究，并开发出各种冷喷涂用喷嘴。例如专利号200510083138.3公布了一种冷喷涂用喷嘴，其具有截面积收敛的收敛引入部，与收敛部相连的喉部以及出口部、喷射管等，为防止堵塞，其喷射管位于喉部或超过该喉部的出口部内。专利号200510030207.4和00253384.7均公开了一种冷喷涂用喷嘴，上述喷嘴在一定程度上解决了喷涂过程中粉体阻塞喷嘴的难题。然而上述喷嘴也存在流量较大、超音速段距离较短、喷嘴出口射流汇聚性不好等问题，尤其是在微电子领域，当需要采用冷喷涂方法形成薄膜单元时就更加要求粉体射流具有较大的速度的同时，汇聚性也要好。显然，现有的喷嘴很难满足喷射打印技术要求，有必要开发一种新型微粉3D喷射打印喷嘴，以实现送粉的复合喷射，提高粉末利用率简化喷嘴结构节约材料提高成本。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种微粉3D喷射打印送粉装置，以实现送粉的复合喷射，提高粉末利用率简化喷嘴结构节约材料提高成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：一种微粉3D喷射打印送粉装置，它包括主体，所述主体的内部设置有中空气流腔和混合喷粉腔，所述中空气流腔设置在混合喷粉腔的外圈，所述中空气流腔和混合喷粉腔都包括直管段和锥管段，在直管段的顶部均布加工有多个用于连通中空气流腔和混合喷粉腔的连通孔，所述锥管段的前端为细直管段，所述细直管段的头部加工有楔形出粉口。

所述主体安装在喷嘴基座上。

所述连通孔的数量为三个，均布设置在直管段的内壁上。

所述直管段和锥管段之间的夹角为30~50°。

本实用新型有如下有益效果：

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种用于微粉3D喷射打印的送粉装置，通过设置相互连通的混合喷粉腔和中空气流腔，在进行微粉3D喷射打印时，使得粉末流与气流形成复合射流，提高粉末利用率，同时简化喷嘴的结构节约材料提高成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的整体图。

图2是本实用新型主剖视图。

图中，主体1、中空气流腔2、连通孔3、混合喷粉腔4、喷嘴基座5、直管段6、锥管段7、细直管段8、楔形出粉口9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

如图1-2，一种微粉3D喷射打印送粉装置，它包括主体1，所述主体1的内部设置有中空气流腔2和混合喷粉腔4，所述中空气流腔2设置在混合喷粉腔4的外圈，所述中空气流腔2和混合喷粉腔4都包括直管段6和锥管段7，在直管段6的顶部均布加工有多个用于连通中空气流腔2和混合喷粉腔4的连通孔3，所述锥管段7的前端为细直管段8，所述细直管段8的头部加工有楔形出粉口9。采用上述的送粉装置能够辅助3D打印设备进行3D打印，而且提高了打印的精度，保证了打印过程中送粉的效率。

进一步的，所述主体1安装在喷嘴基座5上。在安装过程中通过喷嘴基座5方便了喷嘴的安装。

进一步的，所述连通孔3的数量为三个，均布设置在直管段6的内壁上。通过设置三个连通孔3能偶保证两个腔体之间的连通，使得粉末流与气流形成复合射流，提高粉末利用率，同时简化喷嘴的结构节约材料提高成本。

进一步的，所述直管段6和锥管段7之间的夹角为30~50°。通过采用锥形管的过渡结构设计能够保证在缩口的位置产生高气压，进而保证了粉末能够顺利的从锥形口喷出，保证了喷粉效率。

本实用新型的工作过程如下：

在进行微粉3D喷射打印时，粉末流与载气同时进入混合喷粉腔4，由于混合喷粉腔4与中空气流腔2连通的结构设计，使得绝大部分载气进入中空气流腔2射出，粉末则通过混合喷粉腔4喷出，通过设置成环形结构，使得气流均匀的从混合喷粉腔4的一周喷出，使得粉末到达基板前汇聚性增加，提高粉末的利用率。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。