一种用于3D打印的轻量化固液前端混合挤出打印头的制作方法

本技术涉及3d打印，具体为一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头,尤其适用于大型工艺品和建筑领域的3d打印快速制造。

背景技术：

1、现有3d打印机，而3d打印机的输出装置使用的是3d打印头，3d打印头的出料方式又分为两种一种是挤出式打印头另外一种就是喷头打印头，另外还有挤出式打印头和喷头打印头组合而成的组合式打印头，打印头是3d打印机的重要组成配件。

2、本技术方案中的打印头可直接使用各种水泥、石膏、等常用建材，也能够广泛使用各种产业废弃物如：粉煤灰、各种泥灰、尾矿、农业副产品可降解纤维等其中的一种或几种粉体混合物为填料进行加工和处理，对大量固体废弃物综合再利用和节能减排降耗进行大型制品增材制造具有实际意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，解决了背景技术中所提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，包括上壳体，上壳体底部设置有凸起，下壳体顶部设置有凹槽，上壳体与下壳体嵌入式连接，连接处使用卡箍固定，在上壳体与下壳体构成的腔体中固定安装有动力搅拌挤出机芯，在下壳体中部设置有液体混合配料管，下壳体下端安装有动力搅拌挤出芯定芯顶尖，在动力搅拌挤出芯定芯顶尖下端可拆卸安装有可替换挤出喷嘴。上壳体包括进料口，进料口设置在上壳体的顶部，上壳体侧面设置有料满限位传感器。下壳体还包括外壳，外壳侧面设置有缺料限位传感器，壳体中部设置有环形分配管，外壳通过分配出液小管与环形分配管连接，在分配出液小管靠近外壳一端设置有液体供料喷嘴，环形分配管与主出液管连接，主出液管上方设置有混液管，混液管上方设置有若干进液管。动力搅拌挤出芯包括气动马达，气动马达下端转动安装有减速器，减速器外部设置有减速器支架，减速器支架外围还固定安装有减速器支架固定外壳，减速器下方安装有搅拌挤出杆，搅拌挤出杆包括主轴，主轴与减速器相连，主轴上端固定安装有两片末端料仓刮料拔片，主轴中部交叉安装有搅拌拨桨付和剪切拨桨付，主轴下部螺旋环绕有挤压退料变矩蛟龙，主轴顶端设置有挤出杆定芯孔。

3、作为本申请技术方案的一种优选实施方式，位于下壳体的缺料限位传感器来检测控制缺料至下限位时启动开始进料，物料通过气动或电动的方式经上壳体进料口进入料仓，并由料仓内位于上壳体的料满限位传感器来检测控制料满后限位停止进料。

4、作为本申请技术方案的一种优选实施方式，液体原材料通过进液管进入混液管充分混合，经主出液管进入环形分配管，再由环形分配管进入通入下壳体的一通路以上分配出液小管，经小管均匀挤入壳体内部与固体混合，通过控制液体流量，经由液体供料喷嘴进入的液体与固体得以实现不同粘度的混合物料。

5、作为本申请技术方案的一种优选实施方式，动力搅拌挤出机芯的气动马达经过减速机后带动搅拌挤出杆，搅拌挤出杆带动搅拌拨桨付和剪切桨付以及推料变矩蛟龙。

6、作为本申请技术方案的一种优选实施方式，动力搅拌挤出机芯通过卡箍稳定紧固在上壳体和下壳体之间，可以实现整体快速拆卸和清洗，通过动力搅拌挤出芯定心顶尖稳定搅拌挤出杆中心轴使之在运转过程中不会出现偏摆。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

8、由于耗材是直接以原材料的形式输送到打印头与助剂混合后挤出，耗材需要使用多少就输送多少，不需要打印材料预先混合后再通过高压泵管道输送，省去了大功率的搅拌挤出设备，节约大量能耗，减省了备料中间环节和耗材错误估算的浪费

9、挤出机使用以压缩空气驱动的气动马达，经过减速机降低速度增加扭矩后带动搅拌挤出杆实现搅拌和挤出，压缩空气方便用调节压力的方式来调节输出功率。

技术特征：

1.一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，包括上壳体（1），其特征在于：所述上壳体（1）底部与下壳体（4）连接，所述上壳体（1）底部设置有凸起，所述下壳体（4）顶部设置有凹槽，上壳体（1）与下壳体（4）嵌入式连接，连接处使用卡箍（2）固定，所述上壳体（1）与下壳体（4）构成的腔体中固定安装有动力搅拌挤出机芯（3），所述下壳体（4）中部设置有液体混合配料管（5），所述下壳体（4）下端安装有动力搅拌挤出芯定芯顶尖（6），所述动力搅拌挤出芯定芯顶尖（6）下端可拆卸安装有可替换挤出喷嘴（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，其特征在于：所述上壳体（1）包括进料口（11），所述进料口（11）设置在上壳体（1）的顶部，所述上壳体（1）侧面设置有料满限位传感器（12）。

3.根据权利要求1所述的一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，其特征在于：所述下壳体（4）还包括外壳（41），所述外壳（41）侧面设置有缺料限位传感器（42），所述外壳（41）中部设置有环形分配管（46），所述外壳（41）通过分配出液小管（47）与环形分配管（46）连接，所述分配出液小管（47）靠近外壳（41）一端设置有液体供料喷嘴（48），所述环形分配管（46）与主出液管（45）连接，所述主出液管（45）上方设置有混液管（44），所述混液管（44）上方设置有若干进液管（43）。

4.根据权利要求1所述的一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，其特征在于：所述动力搅拌挤出机芯（3）包括气动马达（31），所述气动马达（31）下端转动安装有减速器（32），所述减速器（32）外部设置有若干减速器支架（33），所述减速器支架（33）外围还固定安装有减速器支架固定外壳（34），所述减速器（32）下方安装有搅拌挤出杆（35）。

5.根据权利要求4所述的一种用于3d打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，其特征在于：所述搅拌挤出杆（35）包括主轴（36），所述主轴（36）与减速器（32）相连，所述主轴（36）上端固定安装有两片末端料仓刮料拨片（37），所述主轴（36）中部交叉安装有搅拌拨桨付（38）和剪切桨付（39），所述主轴（36）下部螺旋环绕有挤压推料变矩蛟龙（310），所述主轴（36）顶端设置有挤出杆定芯孔（311）。

技术总结
本技术涉及3D打印领域，具体公开了一种用于3D打印的轻量化固液前端混合挤出打印头，包括上壳体，上壳体底部设置有凸起，下壳体顶部设置有凹槽，上壳体与下壳体嵌入式连接，连接处使用卡箍固定，在上壳体与下壳体构成的腔体中固定安装有动力搅拌挤出机芯，在下壳体中部设置有液体混合配料管，下壳体下端安装有动力搅拌挤出芯定芯顶尖，在动力搅拌挤出芯定芯顶尖下端可拆卸安装有可替换挤出喷嘴。本技术方案通过物料与适当比例的一种或多种助剂充分混合搅拌后直接挤出成型固化实现3D打印。

技术研发人员：王俊鹏
受保护的技术使用者：北京瑞图科技发展有限公司
技术研发日：20221206
技术公布日：2024/1/11