本技術(shù)屬于3d打印，具體涉及一種實時控制多組分混料比的3d打印裝置。

背景技術(shù)：

1、3d打印技術(shù)可以依據(jù)構(gòu)件實際形貌設(shè)計相應(yīng)的打印路徑，逐層累積成型目標(biāo)構(gòu)件，可有效降低材料損耗，提高利用率，同時對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造無需復(fù)雜模具，因此3d打印技術(shù)是一項新興的增材制造技術(shù)。

2、然而，近年來隨著工程技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對于構(gòu)件的性能要求逐步呈梯度化、可編程化等設(shè)計性更強的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的3d打印過程中材料體系多為均質(zhì)單一組分材料(公開號cn219706080u、名稱：一種fdm型3d打印擠出機)，即便是一些雙噴頭3d打印設(shè)備(公開號cn218084188u、名稱：一種雙噴頭3d打印機)實現(xiàn)的也僅僅是基于兩種單一材料混合堆疊，無法實現(xiàn)兩種甚至是多種組分材料在打印過程中的實時混合；同時現(xiàn)有的混料裝置多為液體混合、粉體干料攪拌混合(公開號cn116766593a、名稱：用于多材料3d打印的粉體原位配比和混合系統(tǒng))，而熔融沉積3d打印技術(shù)主要依賴于打印材料隨溫度熔融轉(zhuǎn)變而實現(xiàn)成型，打印材料往往多為固體狀態(tài)，而如何實現(xiàn)多組分固體材料打印過程中實時調(diào)控混料比并均勻混合也是有待解決的問題。

3、綜上，目前亟需一種在3d打印成型過程中時，能實時控制多組分混料比并實現(xiàn)多項材料均勻混合的3d打印裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供了一種實時控制多組分混料比的3d打印裝置，可實現(xiàn)不同混料比高黏度固相多材料組分體系在3d打印過程中實時均勻混合調(diào)控，滿足梯度化材料及可編程材料的打印制造。

2、為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

3、一種實時控制多組分混料比的3d打印裝置，包括連接在機架4上的加熱擠出模塊1、加熱混料模塊2和打印運動模塊3，加熱擠出模塊1下端出口和加熱混料模塊2上端入口相連，加熱混料模塊2下端出口和打印運動模塊3上端入口連接。

4、所述的加熱擠出模塊1包括兩個以上的裝料桶11，每個裝料桶11的出料機構(gòu)經(jīng)絲杠組件12和擠出電機13連接，絲杠組件12固定在機架4上；每個裝料桶11的下部外側(cè)連接有第一加熱塊14，第一加熱塊14經(jīng)加熱塊固定架15固定在機架4上；每個裝料桶11的下端出口連接一個加熱物料導(dǎo)管16。

5、所述的加熱混料模塊2包括固定在機架4上的混料桶21，混料桶21上部入口和加熱擠出模塊1下端出口連接；混料桶21內(nèi)部的混料螺桿22和螺桿驅(qū)動電機23連接；混料桶21下端出口外側(cè)連接有第二加熱塊24，混料桶21下端出口和打印運動模塊3上端入口連接。

6、所述的打印運動模塊3包括固定在機架4上的并通過運動控制器控制的x、y、z三軸打印運動平臺，x、y、z三軸打印運動平臺上連接有打印熔池31，打印熔池31上端入口和加熱混料模塊2的下端出口連接，打印熔池31下端出口和打印頭32上端入口連接。

7、將兩個以上的擠出電機13、一個螺桿驅(qū)動電機23與打印機主板e口相連接，實現(xiàn)打印過程中通過設(shè)定值控制兩個以上的擠出電機13、一個螺桿驅(qū)動電機23的轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)打印過程中多組分材料混料比的實時調(diào)控。

8、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：

9、由于本實用新型設(shè)有加熱擠出模塊1，加熱混料模塊2和打印運動模塊3，可以通過打印機主板上接口調(diào)用相應(yīng)的擠出電機及螺桿驅(qū)動電機實現(xiàn)在打印過程中不同比例多組分材料實時混合擠出，可滿足功能梯度材料、可編程材料等非均質(zhì)化材料的打印制造。

技術(shù)特征：

1.一種實時控制多組分混料比的3d打印裝置，其特征在于：包括連接在機架(4)上的加熱擠出模塊(1)、加熱混料模塊(2)和打印運動模塊(3)，加熱擠出模塊(1)下端出口和加熱混料模塊(2)上端入口相連，加熱混料模塊(2)下端出口和打印運動模塊(3)上端入口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的加熱擠出模塊(1)包括兩個以上的裝料桶(11)，每個裝料桶(11)的出料機構(gòu)經(jīng)絲杠組件(12)和擠出電機(13)連接，絲杠組件(12)固定在機架(4)上；每個裝料桶(11)的下部外側(cè)連接有第一加熱塊(14)，第一加熱塊(14)經(jīng)加熱塊固定架(15)固定在機架(4)上；每個裝料桶(11)的下端出口連接一個加熱物料導(dǎo)管(16)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的加熱混料模塊(2)包括固定在機架(4)上的混料桶(21)，混料桶(21)上部入口和加熱擠出模塊(1)下端出口連接；混料桶(21)內(nèi)部的混料螺桿(22)和螺桿驅(qū)動電機(23)連接；混料桶(21)下端出口外側(cè)連接有第二加熱塊(24)，混料桶(21)下端出口和打印運動模塊(3)上端入口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的打印運動模塊(3)包括固定在機架(4)上的并通過運動控制器控制的x、y、z三軸打印運動平臺，x、y、z三軸打印運動平臺上連接有打印熔池(31)，打印熔池(31)上端入口和加熱混料模塊(2)的下端出口連接，打印熔池(31)下端出口和打印頭(32)上端入口連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：將兩個以上的擠出電機(13)、一個螺桿驅(qū)動電機(23)與打印機主板e口相連接，實現(xiàn)打印過程中通過設(shè)定值控制兩個以上的擠出電機(13)、一個螺桿驅(qū)動電機(23)的轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)打印過程中多組分材料混料比的實時調(diào)控。

技術(shù)總結(jié)
一種實時控制多組分混料比的3D打印裝置，包括連接在機架上的加熱擠出模塊、加熱混料模塊和打印運動模塊，加熱擠出模塊下端出口和加熱混料模塊上端入口相連，加熱混料模塊下端出口和打印運動模塊上端入口連接；加熱擠出模塊包括多個裝料桶，每個裝料桶的出料機構(gòu)經(jīng)絲杠組件和擠出電機連接；加熱混料模塊包括混料桶，混料桶內(nèi)混料螺桿和螺桿驅(qū)動電機連接；將擠出電機、螺桿驅(qū)動電機與打印機主板連接，實現(xiàn)通過設(shè)定值控制擠出電機、螺桿驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)打印過程中多組分材料混料比的實時調(diào)控；本技術(shù)可實現(xiàn)不同混料比高黏度固相多材料組分體系在3D打印過程中實時均勻混合調(diào)控，滿足梯度化材料及可編程材料的打印制造。

技術(shù)研發(fā)人員：王奔,王杰,劉洋,董文豪,何勇錕,王雄智,段玉崗,陳斌,張少秋
受保護的技術(shù)使用者：西安華晟復(fù)材科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240506
技術(shù)公布日：2025/1/2