一种双喷头3D打印机构制造技术

本发明专利技术提供一种双喷头3D打印机构，其通过三维移动机构来实现双喷头打印机构的运动，从而通过双喷头来实现对电路板的3D打印，并通过设置包括搅拌段、推进段和定量段的螺旋输送来实现定量的输送，为了方便调整喷头的开口大小，其进一步设置有开口大小可变的浆料喷头，进一步扩展调整功能。进一步扩展调整功能。进一步扩展调整功能。

【技术实现步骤摘要】
一种双喷头3D打印机构


[0001]本专利技术涉及一种双喷头3D打印机构，具体涉及一种采用熔融沉积式3D打印技术制作电路板的3D打印机构。

技术介绍

[0002]在现有技术中，传统的电路板制造是在覆铜板上进行整平、导电图形转印，腐蚀，钻孔，抛光，防腐等处理，工艺周期长，对于单件小批量产品制造成本高，另外腐蚀等工序产生的废水废渣容易污染环境。3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，具有快速成型的特点。利用低成本的熔融沉积式3D打印技术可以实现快速制造电路板。特别适合单件小批量生产，尤其是产品试验阶段，制造速度快，生产成本低，节省试验时间与制作成本。

技术实现思路

[0003]基于上述技术问题，本专利技术提供一种双喷头3D打印机构，双喷头3D打印机构包括机架、三维移动机构、供料机构、双喷头机构、打印台和控制系统；其中三维移动机构安装在机架内部上方，打印台安装在机架内部下方，双喷头机构安装在三维移动机构上，控制系统控制连接三维移动机构、双喷头机构和打印台；三维移动机构包括X方向运动控制部件、Y方向运动控制部件、Z方向运动控制部件和限位开关；供料机构包括远程送丝装置；双喷头机构包括喷头安装平台、绝缘丝材打印喷头和导电浆料打印喷头；打印台包括热床和热床固定平台；控制系统包括控制器和电源；机架包括有打印机框架和外侧护板。
[0004]优选地，导电浆料打印喷头包含伺服电机、减速器、导电浆料针筒状容器、螺旋输送轴和浆料喷头，伺服电机通过减速器传动连接到螺旋输送轴上，螺旋输送轴包括由上而下连续设置的搅拌段、推进段和定量段，搅拌段与减速器和伺服电机驱动连接，搅拌段的螺距等距，搅拌段的螺杆直径由大均匀变小；推进段螺杆的直径不变，推进段的螺距由小变大；定量段螺杆的直径不变，定量段的螺距先由大变小，再由小变大，定量段的螺距由大变小的部分为前定量段，由小变大的部分为出口定量段。
[0005]优选地，导电浆料打印喷头的输送量Q通过定量段来进行计算，其输送量Q的计算公式为：
[0006]式中：K1为前定量段的定量系数，Q1为前定量段的输送量，K2为出口定量段的定量系数，Q2为出口定量段的输送量；为物料填充系数；ρ为物料容量重；D为螺旋叶片的直径，n为转速，S1为前定量段的平均螺距；S2为出口定量段的平均螺距，K1、K2均为大于0小于1的系数，且K1+K2＝1。
[0007]优选地，搅拌段大端的直径为40mm，小端的直径25mm，螺距8mm，长度为70mm；推进段的螺杆直径为25mm，推进段的螺距由8mm均匀增至10mm，推进段的长度为30mm；定量段的螺杆直径为25mm，定量段的螺距由10mm均匀减小至7mm，再由7mm均匀增加至8mm，定量段的长度为50mm，前定量段和出口定量段长度均为25mm；搅拌段、推进段和定量段的螺旋叶片直
径均为40mm。
[0008]优选地，导电浆料针筒状容器的固定装置包括向下调节螺钉、向上调节螺钉、针筒固定卡板、针筒固定夹具，导电浆料针筒状容器上部外伸出筒体的部位卡在针筒固定卡板的凹槽内，导电浆料针筒状容器包括锥形段和直管段，导电浆料针筒状容器下部安装在喷头安装平台的凹槽内，加上针筒固定夹具对其进行固定，调节导电浆料打印喷头下端浆料喷头的高度时需要松开下部针筒固定夹具的固定螺钉，然后调节向下调节螺钉、向上调节螺钉，使得导电浆料针筒状容器保持垂直状态，并且浆料喷头到合适的高度后固定下部针筒固定夹具的固定螺钉。
[0009]优选地，绝缘丝材打印喷头包含入口、散热风扇、散热翅片、金属加热熔腔、加热棒和绝缘喷头。
[0010]优选地，浆料喷头呈中空结构，包含橡胶头、调节压板爪、分度套和调节螺母，橡胶头套在浆料喷头头部，包裹起调节压板爪的外伸部分；调节压板爪的其他部分镶嵌在分度套和调节螺母之间，并采用螺纹连接，当旋转调节螺母向远离喷头口的方向运动时，在分度套口部凸起部分的支点作用下，调节压板爪内部周向收缩，外伸部分翘起，从而撑起橡胶头，浆料喷头口部直径变大；当旋转调节螺母向靠近喷头口的方向运动时，在分度套口部凸起部分的支点作用下，调节压板爪内部周向扩张，外伸部分向轴线方向收缩，从而具有弹性的橡胶头收缩，浆料喷头口部直径变小。
[0011]本专利技术的专利技术点和有益的技术效果：
[0012]1、通过采用双喷头的方式实现电路板的3D打印，并通过设置有搅拌段、输送段和定量段的螺旋输送杆实现定量的输送，其定量根据螺旋输送杆的定量段两段的输送量进行计算，输送量的精度控制可达99.75％。
[0013]2、其进一步通过柔性的浆料喷头结构，并通过调整机构进行调整，有效地实现浆料喷头开口大小的可调，实现对不同线路粗细要求的打印。
[0014]3、导电浆料打印喷头通过手动的调节方式，有效调整其高度。
附图说明
[0015]图1
‑
双喷头3D打印机构的整体示意图；
[0016]图2
‑
双喷头3D打印机构的剖视图；
[0017]图3
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双喷头3D打印机构的主视图；
[0018]图4
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双喷头结构的示意图；
[0019]图5
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导电浆料喷头结构示意图；
[0020]图6
‑
螺旋输送轴示意图；
[0021]图7
‑
导电浆料喷头示意图；
[0022]图8
‑
导电浆料喷头的剖视图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员
来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0024]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0025]参照图1至图2所示的一种双喷头3D打印机构，双喷头3D打印机构包括机架、三维移动机构、供料机构、双喷头机构、打印台和控制系统；其中三维移动机构安装在机架内部上方，打印台安装在机架内部下方，双喷头机构安装在三维移动机构上，控制系统控制连接三维移动机构、双喷头机构和打印台；三维移动机构包括X方向运动控制部件1、Y方向运动控制部件2、Z方向运动控制部件3和限位开关；供料机构包括远程送丝装置4；双喷头机构包括喷头安装平台5、绝缘丝材打印喷头6和导电浆料打印喷头7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双喷头3D打印机构，双喷头3D打印机构包括机架、三维移动机构、供料机构、双喷头机构、打印台和控制系统；其中三维移动机构安装在机架内部上方，打印台安装在机架内部下方，双喷头机构安装在三维移动机构上，控制系统控制连接三维移动机构、双喷头机构和打印台；三维移动机构包括X方向运动控制部件、Y方向运动控制部件、Z方向运动控制部件和限位开关；供料机构包括远程送丝装置；双喷头机构包括喷头安装平台、绝缘丝材打印喷头和导电浆料打印喷头；打印台包括热床和热床固定平台；控制系统包括控制器和电源；机架包括有打印机框架和外侧护板；其特征在于：导电浆料打印喷头包含伺服电机、减速器、导电浆料针筒状容器、螺旋输送轴和浆料喷头，伺服电机通过减速器传动连接到螺旋输送轴上，螺旋输送轴包括由上而下连续设置的搅拌段、推进段和定量段，搅拌段与减速器和伺服电机驱动连接，搅拌段的螺距等距，搅拌段的螺杆直径由大均匀变小；推进段螺杆的直径不变，推进段的螺距由小变大；定量段螺杆的直径不变，定量段的螺距先由大变小，再由小变大，定量段的螺距由大变小的部分为前定量段，由小变大的部分为出口定量段；导电浆料打印喷头的输送量Q通过定量段来进行计算，其输送量Q的计算公式为：式中：K1为前定量段的定量系数，Q1为前定量段的输送量，K2为出口定量段的定量系数，Q2为出口定量段的输送量；为物料填充系数；ρ为物料容量重；D为螺旋叶片的直径，n为转速，S1为前定量段的平均螺距；S2为出口定量段的平均螺距，K1、K2均为大于0小于1的系数，且K1+K2＝1。2.根据权利要求1所述的双喷头3D打印机构，其特征在于：搅拌段大端的直径为40mm，小端的直径25mm，螺距8mm，长度为70mm；推进段的螺杆直径为25mm，推进段的螺距由8mm均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭魏源，王泽，石伟峰，秦佳琦，王梦柳，陈云花，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：