一种可转位式双色3D打印头与打印方法

本发明涉及3d打印，尤其涉及一种可转位式双色3d打印头与打印方法。

背景技术：

1、3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

2、3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(aec)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。

3、随着3d打印技术的发展，逐渐出现了能够进行双色3d打印的双色打印头，可以克服传统的单色打印，实现双色打印，色彩较为丰富。

4、现有技术的双色打印头可分为两种，分别是两进一出固定式打印头和两进两出固定式打印头。

5、其中一种两进一出固定式打印头在打印换色时需要将换色前的材料回抽，后将换色后的材料挤出，因为是一个出料口，之前的材料颜色会有少量残留，换色后须将此部分残留材料通过用新材料的挤出清洗等动作(打印擦料塔动作)完成出料口的清理。

6、另外一种两进两出固定式打印头，此技术有两个出料口，两个出料口保持平行关系，出料口高度等高，换色打印时互不干扰，不需要打印擦料塔。

7、上述两种双色打印头的缺陷如下：

8、两进一出固定式打印头，换色时需要打印擦料塔，换色速度慢，效率低，且存在换料过程中容易卡料、堵料等问题。

9、两进两出固定式打印头，相对于两进一出解决了以上问题，但是新增加的打印头出料口和原来的出料口等高。其中工作状态的出料口打印时，会被非工作状态的出料口干涉，造成打印材料的位移或者刮花。同时非工作状态的出料口因为温度持续存在，会有一部分材料顺着出料口溢出，从而污染了正在打印的模型等问题。

10、因此，如何提供一种双色3d打印头，保证了高效的打印效率，同时能够避免换色带来的问题，又能够避免两个出料口等高导致的打印材料的位移或者刮花，并避免模型被污染，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可转位式双色3d打印头与打印方法，能够避免换色带来的问题，又能够避免两个出料口等高导致的打印材料的位移或者刮花，并避免模型被污染。

2、本发明提供了一种可转位式双色3d打印头，包括旋转驱动装置、固定支架、安装基座、第一打印出料机构和第二打印出料机构，所述第一打印出料机构包括第一喷嘴，所述第一喷嘴开设有第一出料口，所述第二打印出料机构包括第二喷嘴，所述第二喷嘴开设有第二出料口，所述旋转驱动装置固定安装在所述固定支架上，所述第一打印出料机构和第二打印出料机构分别固定在所述安装基座上，所述旋转驱动装置的旋转执行部与所述安装基座连接，所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线之间形成的夹角为锐角。

3、作为本发明的进一步改进，所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线位于第一平面，所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴垂直于所述第一平面。

4、作为本发明的进一步改进，所述第一打印出料机构的第一出料口与所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴之间的间距等于所述第二打印出料机构的第二出料口与所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴之间的间距。

5、作为本发明的进一步改进，所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线之间形成的夹角介于5度至30度之间。

6、作为本发明的进一步改进，所述安装基座为散热块，所述第一打印出料机构还包括第一导料管道和第一加热块，所述第一导料管道安装在所述安装基座上并且与所述第一喷嘴连接，所述第一加热块与所述第一喷嘴连接，所述第二打印出料机构还包括第二导料管道和第二加热块，所述第二导料管道安装在所述安装基座上并且与所述第二喷嘴连接，所述第二加热块与所述第二喷嘴连接。

7、作为本发明的进一步改进，所述第一加热块上设有检测其温度的第一热敏电阻，所述第二加热块上设有检测其温度的第二热敏电阻。

8、本发明还提供了一种可转位式双色3d打印头的打印方法，采用所述的可转位式双色3d打印头进行双色3d打印。

9、打印第一种颜色时，通过旋转驱动装置驱动安装基座进行旋转，使第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口的轴线垂直于打印平台，与此同时，第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口被旋转抬起；

10、打印第二种颜色时，通过旋转驱动装置驱动安装基座进行旋转，使第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口的轴线垂直于打印平台，与此同时，第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口被旋转抬起。

11、作为本发明的进一步改进，以打印的层高为h，则打印第一种颜色时，第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口被旋转抬起的高度大于2h，打印第二种颜色时，第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口被旋转抬起的高度大于h。

12、本发明的有益效果是：通过上述方案，提供了一种可转位式双色3d打印头与打印方法，第一打印出料机构用于打印第一种颜色，第二打印出料机构用于打印第二种颜色，并且，将所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线之间形成的夹角设置为锐角，那么，打印第一种颜色时，可以通过旋转驱动装置驱动安装基座进行旋转，使第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口的轴线垂直于打印平台，与此同时，第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口被旋转抬起；打印第二种颜色时，通过旋转驱动装置驱动安装基座进行旋转，使第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口的轴线垂直于打印平台，与此同时，第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口被旋转抬起；一方面，不需要进行换色，解决了传统的两进一出固定式打印头，换色时需要打印擦料塔，换色速度慢，效率低，且存在换料过程中容易卡料、堵料等问题；另一方面，在其中一个出料口打印时，另一个非工作的出料口被旋转抬高，解决了传统的两进两出固定式打印头新增加的打印头出料口和原来的出料口等高，其中工作状态的出料口打印时，会被非工作状态的出料口干涉，造成打印材料的位移或者刮花。同时非工作状态的出料口因为温度持续存在，会有一部分材料顺着出料口溢出，从而污染了正在打印的模型的等问题，因此，本申请提供的一种可转位式双色3d打印头与打印方法，能够避免换色带来的问题，又能够避免两个出料口等高导致的打印材料的位移或者刮花，并避免模型被污染。

技术特征：

1.一种可转位式双色3d打印头，其特征在于：包括旋转驱动装置、固定支架、安装基座、第一打印出料机构和第二打印出料机构，所述第一打印出料机构包括第一喷嘴，所述第一喷嘴开设有第一出料口，所述第二打印出料机构包括第二喷嘴，所述第二喷嘴开设有第二出料口，所述旋转驱动装置固定安装在所述固定支架上，所述第一打印出料机构和第二打印出料机构分别固定在所述安装基座上，所述旋转驱动装置的旋转执行部与所述安装基座连接，所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线之间形成的夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的可转位式双色3d打印头，其特征在于：所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线位于第一平面，所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴垂直于所述第一平面。

3.根据权利要求2所述的可转位式双色3d打印头，其特征在于：所述第一打印出料机构的第一出料口与所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴之间的间距等于所述第二打印出料机构的第二出料口与所述旋转驱动装置驱动所述安装基座进行旋转的旋转轴之间的间距。

4.根据权利要求1所述的可转位式双色3d打印头，其特征在于：所述第一打印出料机构的第一出料口的轴线与所述第二打印出料机构的第二出料口的轴线之间形成的夹角介于5度至30度之间。

5.根据权利要求1所述的可转位式双色3d打印头，其特征在于：所述安装基座为散热块，所述第一打印出料机构还包括第一导料管道和第一加热块，所述第一导料管道安装在所述安装基座上并且与所述第一喷嘴连接，所述第一加热块与所述第一喷嘴连接，所述第二打印出料机构还包括第二导料管道和第二加热块，所述第二导料管道安装在所述安装基座上并且与所述第二喷嘴连接，所述第二加热块与所述第二喷嘴连接。

6.根据权利要求5所述的可转位式双色3d打印头，其特征在于：所述第一加热块上设有检测其温度的第一热敏电阻，所述第二加热块上设有检测其温度的第二热敏电阻。

7.一种可转位式双色3d打印头的打印方法，其特征在于：采用如权利要求1至6中任一项所述的可转位式双色3d打印头进行双色3d打印。

8.根据权利要求7所述的可转位式双色3d打印头的打印方法，其特征在于：打印第一种颜色时，通过旋转驱动装置驱动安装基座进行旋转，使第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口的轴线垂直于打印平台，与此同时，第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口被旋转抬起；

9.根据权利要求8所述的可转位式双色3d打印头的打印方法，其特征在于：以打印的层高为h，则打印第一种颜色时，第二打印出料机构的第二喷嘴的第二出料口被旋转抬起的高度大于2h，打印第二种颜色时，第一打印出料机构的第一喷嘴的第一出料口被旋转抬起的高度大于h。

技术总结
本发明提供了一种可转位式双色3D打印头与打印方法，该可转位式双色3D打印头，包括旋转驱动装置、固定支架、安装基座、第一打印出料机构和第二打印出料机构，所述第一打印出料机构包括第一喷嘴，所述第一喷嘴开设有第一出料口，所述第二打印出料机构包括第二喷嘴，所述第二喷嘴开设有第二出料口，所述旋转驱动装置固定安装在所述固定支架上，所述第一打印出料机构和第二打印出料机构分别固定在所述安装基座上。本发明的有益效果是：能够避免换色带来的问题，又能够避免两个出料口等高导致的打印材料的位移或者刮花，并避免模型被污染。

技术研发人员：陈敏,李瑞,朱凤波,钟锋良
受保护的技术使用者：深圳技师学院（深圳高级技工学校）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16