CN111231316A - 一种增材设备的流道结构 - Google Patents

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CN111231316A CN202010150525.9A CN202010150525A CN111231316A CN 111231316 A CN111231316 A CN 111231316A CN 202010150525 A CN202010150525 A CN 202010150525A CN 111231316 A CN111231316 A CN 111231316A
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戴成杰
韩炜
王磊
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Aistar Intelligent Manufacturing Jiangsu Co Ltd
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Aistar Intelligent Manufacturing Jiangsu Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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Abstract

本发明公开了一种增材设备的流道结构，流道板的一侧安装有压电陶瓷片，压电陶瓷片和流道板的底部安装有喷孔板，压电陶瓷片上方设置有梯形波输入端，压电陶瓷片的底部设置有电极图案层，流道板的外侧壁上设置有80皮升流道、30皮升流道和10皮升流道，所述的喷孔板上方从前至后均布设置有数个的第一材料输出口、数个的第二材料输出口和数个的第三材料输出口。将不同尺寸的流道结构集成在一个喷头上，可以使用多种材料，输出多种墨量的墨滴，且本申请还可以根据材料相应数量设计相应的流道单元数量，喷孔数及喷孔分辨率可以根据要求设置，在能加工的最大范围和最高精度内都可以实现。

Description

一种增材设备的流道结构
技术领域
本发明涉及一种增材设备的流道结构，具体为3D打印技术领域。
背景技术
在现有3D成型设备中主要使用的技术有3种，分别为：喷墨技术、熔积成型技术、激光烧结技术。后两种技术在成型过程中都会产生热量，所以对使用的材料有所限制(比如生物材料、热敏材料)。在成型尺寸上，激光烧结技术无法在大尺寸模型上广泛应用。在成型效率上喷墨技术的效率是最高的。喷墨技术在成型尺寸上的优势也很明显。所以喷墨技术更适合应用于工业生产。
在增材制造中，材料是关键，多种材料的混合可以产生适用于特殊场景的特殊材料，所以支持多种材料的执行单元是增材设备制造的关键，才能实现多种材料的复合工艺，创造出更多的新型材料和新工艺。喷墨单元是将材料混合的执行单元，根据各种材料堆积密度的不同，设备会需要选用不同墨量的喷头组装在一起或者使用多条打印梁的方案达到材料符合的工艺要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增材设备的流道结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增材设备的流道结构是由压电陶瓷片、流道板和喷孔板组成，流道板的一侧安装有压电陶瓷片，压电陶瓷片和流道板的底部安装有喷孔板，压电陶瓷片上方设置有梯形波输入端，压电陶瓷片的底部设置有电极图案层，流道板包含80皮升流道、30皮升流道、10皮升流道、第一材料输入口、第二材料输入口、第三材料输入口，流道板的顶部设置有第一材料输入口、第二材料输入口和第三材料输入口，流道板的外侧壁上设置有80皮升流道、30皮升流道和10皮升流道，所述的喷孔板上方从前至后均布设置有数个的第一材料输出口、数个的第二材料输出口和数个的第三材料输出口。
作为优选，所述的80皮升流道、30皮升流道、10皮升流道为压力区，80皮升流道、30皮升流道、10皮升流道顶部为缓冲区。
本增材设备的流道结构的工作原理为：工作时将梯形波发送给压电陶瓷片，在有压电陶瓷片的电极图案层部分发生机械形变，产生负压将液体从外部吸入缓冲区，产生正压将墨水经由压力区，从喷孔板的第一材料输出口、第二材料输出口和第三材料输出口挤出形成墨滴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将不同尺寸的流道结构集成在一个喷头上，可以使用多种材料，输出多种墨量的墨滴，且本申请还可以根据材料相应数量设计相应的流道单元数量，喷孔数及喷孔分辨率可以根据要求设置，在能加工的最大范围和最高精度内都可以实现。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明陶瓷片的结构示意图；
图3为流道板的结构示意图；
图4为喷孔板的结构示意图；
图5为实施例中梯形波的示意图。
附图标记：压电陶瓷片1、流道板2、喷孔板3、梯形波输入端1-1、电极图案层1-2、80皮升流道2-1、30皮升流道2-2、10皮升流道2-3、第一材料输入口2-4、第二材料输入口2-5、第三材料输入口2-6、第一材料输出口3-1、第二材料输出口3-2和第三材料输出口3-3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种增材设备的流道结构是由压电陶瓷片1、流道板2和喷孔板3组成，流道板2的一侧安装有压电陶瓷片1，压电陶瓷片1和流道板2的底部安装有喷孔板3，压电陶瓷片1上方设置有梯形波输入端1-1，压电陶瓷片1的底部设置有电极图案层1-2，流道板2包含80皮升流道2-1、30皮升流道2-2、10皮升流道2-3、第一材料输入口2-4、第二材料输入口2-5、第三材料输入口2-6，流道板2的顶部设置有第一材料输入口2-4、第二材料输入口2-5和第三材料输入口2-6，流道板2的外侧壁上设置有80皮升流道2-1、30皮升流道2-2和10皮升流道2-3，所述的喷孔板3上方从前至后均布设置有数个的第一材料输出口3-1、数个的第二材料输出口3-2和数个的第三材料输出口3-3。
作为优选，所述的80皮升流道2-1、30皮升流道2-2、10皮升流道2-3为压力区a，80皮升流道2-1、30皮升流道2-2、10皮升流道2-3顶部为缓冲区b。
实施例：本增材设备的流道结构工作是，工作时将梯形波发送给压电陶瓷片1，梯形波图如图5所示，在有压电陶瓷片1的电极图案层1-2部分发生机械形变，在上升沿t1时间段和维持时t2时间段，产生负压将液体从外部吸入缓冲区b，在下降沿t3时间段，产生正压将墨水经由压力区a，最后从喷孔板3的第一材料输出口3-1、第二材料输出口3-2和第三材料输出口3-3挤出形成墨滴。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种增材设备的流道结构，其特征在于：所述的流道结构是由压电陶瓷片(1)、流道板(2)和喷孔板(3)组成，流道板(2)的一侧安装有压电陶瓷片(1)，压电陶瓷片(1)和流道板(2)的底部安装有喷孔板(3)，压电陶瓷片(1)上方设置有梯形波输入端(1-1)，压电陶瓷片(1)的底部设置有电极图案层(1-2)，流道板(2)包含80皮升流道(2-1)、30皮升流道(2-2)、10皮升流道(2-3)、第一材料输入口(2-4)、第二材料输入口(2-5)、第三材料输入口(2-6)，流道板(2)的顶部设置有第一材料输入口(2-4)、第二材料输入口(2-5)和第三材料输入口(2-6)，流道板(2)的外侧壁上设置有80皮升流道(2-1)、30皮升流道(2-2)和10皮升流道(2-3)，所述的喷孔板(3)上方从前至后均布设置有数个的第一材料输出口(3-1)、数个的第二材料输出口(3-2)和数个的第三材料输出口(3-3)。
2.根据权利要求1所述的一种增材设备的流道结构，其特征在于：所述的80皮升流道(2-1)、30皮升流道(2-2)、10皮升流道(2-3)为压力区(a)，80皮升流道(2-1)、30皮升流道(2-2)、10皮升流道(2-3)顶部为缓冲区(b)。
3.根据权利要求1所述的一种增材设备的流道结构，其特征在于：所述的流道结构的工作原理为：工作时将梯形波发送给压电陶瓷片(1)，在有压电陶瓷片(1)的电极图案层(1-2)部分发生机械形变，产生负压将液体从外部吸入缓冲区(b)，产生正压将墨水经由压力区(a)，从喷孔板(3)的第一材料输出口(3-1)、第二材料输出口(3-2)和第三材料输出口(3-3)挤出形成墨滴。
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