本實(shí)用新型涉及一種打印頭，具體涉及一種實(shí)時(shí)混料3D打印頭。

背景技術(shù)：

巖土材料是巖土模型模擬中主要應(yīng)用的材料，目前傳統(tǒng)巖土模型主要采用人工分層填筑夯實(shí)成形，該制造方法缺乏精確的性能調(diào)控手段，且大尺寸制造耗費(fèi)人力物力。對(duì)巖土模型材料的選取通常直接從工程及災(zāi)害發(fā)生地選取或者通過相似材料的配比達(dá)到物理和力學(xué)性能（容重比、滲透率、粘聚力、內(nèi)摩擦角和彈性模量等）的要求，但通常由于人工方法對(duì)材料成形的宏微觀結(jié)構(gòu)的不可控性，通常性能無法得到多項(xiàng)滿足。

隨著近年來3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，利用3D技術(shù)打印巖土模型具有廣泛的應(yīng)用前景，打印過程中巖土材料的混合效果直接影響到3D打印效果，因此，針對(duì)巖土材料的混合打印受到越來越多的重視，目前，在3D打印過程中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土材料的實(shí)時(shí)混合，同時(shí)，混合過程中原料間易產(chǎn)生液固應(yīng)力面，易導(dǎo)致混合不均勻和機(jī)械損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種能實(shí)時(shí)混合，混合均勻，避免固液混合產(chǎn)生應(yīng)力面的3D打印頭。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種實(shí)時(shí)混料3D打印頭，包括混料腔，所述混料腔包括頂部和底部，混料腔中間設(shè)有螺桿混料裝置，所述螺桿混料裝置的上端穿過混料腔的頂部連接機(jī)械控制裝置，所述混料腔的底部開有出料孔，所述混料腔的頂部上開有至少兩個(gè)通孔，一通孔內(nèi)插入注射管道，其他通孔內(nèi)插入噴射管道，所述注射管道和噴射管道的管口直徑與通孔的內(nèi)徑相適配，注射管道和混料腔的外側(cè)均包裹加熱裝置，所述加熱裝置、噴射管道和注射管道均連接在機(jī)械控制裝置上，所述機(jī)械控制裝置控制螺桿混料裝置、加熱裝置、噴射管道和注射管道。

進(jìn)一步，所述噴射管道內(nèi)裝填3D打印的粉末原料，所述注射管道內(nèi)裝填3D打印的添加劑漿料。

進(jìn)一步，所述螺桿混料裝置包括螺桿，所述螺桿上有螺紋，3D打印頭通過螺桿的尺寸、螺紋的厚度和密集程度使3D打印的粉末原料和添加劑漿料混合均勻。

進(jìn)一步，所述通孔的數(shù)量與3D打印的粉末原料的種類相一致。

進(jìn)一步，所述通孔在混料腔的頂部呈中心對(duì)稱分布。

進(jìn)一步，所述螺桿混料裝置包括螺桿，所述螺桿的直徑為3-4mm，螺桿上有螺紋，螺紋的外壁與混料腔內(nèi)壁間的距離為0.3-2mm，螺紋的厚度為0.08-0.1mm，螺紋與相鄰螺紋間的間距為0.8-1mm。

進(jìn)一步，所述螺桿的形狀與混料腔的形狀相適配。

進(jìn)一步，所述混料腔的頂部呈半球形，所述混料腔的底部呈圓錐形。

進(jìn)一步，所述出料孔開在圓錐形的頂點(diǎn)上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙；能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)混合，混合均勻，避免固液混合產(chǎn)生應(yīng)力面；通過選用適當(dāng)尺寸和螺紋密集程度的螺桿，有效保證混合過程中不產(chǎn)生應(yīng)力面，混合均勻；根據(jù)實(shí)際需要在開通孔，并在通孔內(nèi)插入注射管道和噴射管道，保證實(shí)時(shí)混合，同時(shí)便于拆裝清洗；設(shè)置加熱裝置，保證混合效果。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型一種實(shí)時(shí)混料3D打印頭的一較佳實(shí)施例包括混料腔1，混料腔1包括頂部1-2和底部1-1，在一實(shí)施例中，混料腔1的頂部1-2呈半球形，混料腔1的底部1-1呈圓錐形，混料腔1的底部1-1開有出料孔1-4，在一實(shí)施例中，出料孔1-4開在圓錐形的頂點(diǎn)上，混合腔1的頂部 1-2上開有至少兩個(gè)通孔1-3，一通孔1-3內(nèi)插入注射管道3，其他通孔1-3內(nèi)插入噴射管道4，噴射管道3內(nèi)裝填3D打印的粉末原料，注射管道4內(nèi)裝填3D打印的添加劑漿料，注射管道3和噴射管道4的管口直徑與通孔1-3的內(nèi)徑相適配，注射管道3和混料腔1的外側(cè)包裹加熱裝置2，在一實(shí)施例中，混合腔1的頂部 1-2上開有三個(gè)通孔1-3，三個(gè)通孔1-3在混合腔1的頂部1-2上呈中心對(duì)稱分布，混合腔1的頂部 1-2上的通孔1-3的數(shù)量與3D打印的粉末原料的種類相一致，通孔1-3可以根據(jù)3D打印的粉末原料的種類進(jìn)行開設(shè)。

混料腔1內(nèi)設(shè)有螺桿混料裝置5，螺桿混料裝置5的上端穿過混料腔1的頂部1-2連接機(jī)械控制裝置（圖中未示出），螺桿混料裝置5包括螺桿5-1，螺桿5-1上有螺紋5-2，3D打印頭通過螺桿5-1的尺寸、螺紋5-2的厚度和密集程度使3D打印的粉末原料和添加劑漿料混合均勻。在一實(shí)施例中，螺桿5-1的直徑為3.5mm，螺桿5-1上有螺紋5-2，螺紋5-2的外壁與混料腔1內(nèi)壁間的距離為0.5mm，距離過小易導(dǎo)致磨損，距離過大易導(dǎo)致露流嚴(yán)重，螺紋5-2的厚度為0.09mm，螺紋5-2與相鄰螺紋5-2間的間距為0.9mm，螺桿5-1的形狀與混料腔1的形狀相適配。

加熱裝置2、噴射管道4和注射管道3均連接在機(jī)械控制裝置（圖中未示出）上，機(jī)械控制裝置（圖中未示出）控制螺桿混料裝置5、加熱裝置2、噴射管道4和注射管道3。

工作過程：根據(jù)巖土材料的原料種類數(shù)量，在混料腔1的頂部1-2上開相應(yīng)數(shù)量的通孔1-3，在通孔1-3內(nèi)分別插入噴射管道4和注射管道3，注射管道3和噴射管道4的管口直徑與通孔1-3的內(nèi)徑相適配，能夠完全密封通孔1-3，然后向噴射管道4內(nèi)裝填3D打印的粉末原料，注射管道3內(nèi)裝填添加劑漿料，啟動(dòng)機(jī)械控制裝置，設(shè)置參數(shù)，加熱裝置2開始加熱，加熱溫度在80℃左右，螺桿混料裝置5的螺桿5-1開始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)噴射管道4向混料腔1內(nèi)噴入原料，注射管道3向混料腔1內(nèi)注入添加劑，添加劑從注射管道3到混料腔1內(nèi)始終處于被加熱狀態(tài)，在向混料腔1中注入原料和添加劑的同時(shí)，螺桿混料裝置5攪拌混合原料和添加劑，通過選用有適當(dāng)尺寸和密集程度的螺紋5-2的螺桿5-1，使原料混合過程中，不產(chǎn)生應(yīng)力，混合均勻后混合漿料隨著螺桿5-1的轉(zhuǎn)動(dòng)從混料腔1的下端擠出，混料腔1的下端呈圓錐形1-1，非常便于打印擠料。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙；能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)混合，混合均勻，有效避免固液混合時(shí)應(yīng)力面的產(chǎn)生。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，螺桿5-1的直徑為3.2mm，螺桿5-1上有螺紋5-2，螺紋5-2的外壁與混料腔1內(nèi)壁間的距離為0.8mm，螺紋5-2的厚度為0.08mm，螺紋5-2與相鄰螺紋5-2間的間距為0.8mm，余則與實(shí)施例1基本相同。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙；能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)混合，混合均勻，有效避免固液混合時(shí)應(yīng)力面的產(chǎn)生。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，螺桿5-1的直徑為3.8mm，螺桿5-1上有螺紋5-2，螺紋5-2的外壁與混料腔1內(nèi)壁間的距離為1.3mm，螺紋5-2的厚度為0.1mm，螺紋5-2與相鄰螺紋5-2間的間距為1mm，余則與實(shí)施例1基本相同。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙；能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)混合，混合均勻，有效避免固液混合時(shí)應(yīng)力面的產(chǎn)生。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達(dá)技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍。

在不沖突的情況下，本文中上述實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。