一種新型彩色3d打印噴涂頭的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型彩色3D打印噴涂頭，屬于一種實現彩色打印的3D打印裝置，包括：錐形體、顏液盒、多節段壓電材料、斜口頂。利用3D打印技術可以實現中空腔體的特點，制造新型結構的彩色噴涂頭的錐形體。多節段壓電材料設置多節可選的通電鏈路，并在微型空管腔頂頭處設置為有斜面切口的斜口頂，多微型空管腔擠噴出的各基本色液進行配比調色后噴涂。通過控制多節段壓電材料通電部分的長度，使顏色的配比更細化和精準，通過斜口頂的斜面扁尖頭，使擠出量實現精確的超微量，使3D打印機實現更準確的彩色噴涂效果。
【專利說明】
一種新型彩色3D打印噴涂頭
技術領域
[0001]本發明是涉及一種3D打印制造技術的領域，更具體地說，涉及一種實現彩色打印的3D打印裝置。
【背景技術】
[0002]目前3D打印機在實現彩色打印時，采用二種噴涂方式，一為傳統噴墨技術，二為使用簡單基本色配色結構。采用傳統噴墨技術噴涂設備結構較為復雜，噴嘴比較繁多，成本較高。使用簡單基本色配色結構，雖然噴嘴減少了，但實現效果不佳，色點精度很難控制。
[0003]目前傳統噴墨技術在使用壓電材料擠噴顏色液體時，一般簡單的在壓電材料兩端加壓，控制擠噴過程的開和關的兩個動作，而且壓電材料一般都設在彈性管的外部，彈性管的使用壽命影響著整個噴頭的壽命，另外，壓電材料的頂頭為平頭設計，不能實現更微小劑量的擠噴。
【發明內容】
[0004]發明要解決的技術問題
本發明利用3D打印技術可以實現中空腔體的特點，制造新型結構的彩色噴涂頭的錐形體，通過控制多節段壓電材料通電部分的長度，在不同時間點使多節段壓電材料發生不同的形變尺寸，在同一微型空管腔內不同時間點擠出按需劑量的基本色液，多微型空管腔擠噴出的各基本色液進行配比調色后噴涂，使顏色的配比精準。進行調色噴涂，通過控制多節段壓電材料通電的長度，使顏色的配比精準，通過斜口頂的斜面擠壓，使擠出量實現精確的超微量。使3D打印機實現更準確的彩色噴涂效果。
[0005]技術方案
為達到上述目的，本發明提供以下技術方案。
[0006]一種新型彩色3D打印噴涂頭，包括:錐形體，顏液盒，多節段壓電材料，斜口頂。
[0007]所述的錐形體，為絕緣體錐形結構，由固定盤固定連接3D打印機架構，錐形體自上部到下部傾斜貫通若干微型空管腔，并在錐形體內部留有空腔安置多節段壓電材料，每個微型空管腔輸入單色的基本色液，微型空管腔上部的管接口位置連接顏液管，顏液管連接顏液盒，顏液盒配置各種基本色液。
[0008]所述的多節段壓電材料還包括:導電涂層線，多節段壓電材料主體，A電場極，B電場極。多節段壓電材料上涂上導電涂層線，并由導電線路引出至錐形體外部，連接控制系統，多節段壓電材料整體覆包裹絕緣層，避免被顏液腐蝕。各條導電涂層線連接各自的A電場極，A電場極設置若干節，由控制系統選擇其中的一個，多節段壓電材料設置多節可選的通電鏈路，每個節點A電場極都可以單獨與B電場極形成電場，并在微型空管腔頂頭處設置為有斜面切口的斜口頂。
[0009]利用3D打印技術可以實現中空腔體的特點，打印一個錐形體，并在內部打印出微型空管腔，和多節段壓電材料的空腔，安置多節段壓電材料，嵌入打印導電材料形成導電線路。
[0010]彩色3D打印噴涂頭在3D打印時，事先對彩色目標物品在軟件切片時各個點進行顏色編碼，顏液盒里的若干基本色液由各自連接的顏液管輸送到微型空管腔，控制系統根據顏色編碼，具體選擇擠壓某幾個微型空管腔，進一步選擇多節段壓電材料上的A電場極的若干節中的某一節，與B電場極之間通電，A電場極離B電場極的遠近距離決定著多節段壓電材料形變大小，從而決定著噴液口的基本色液的擠出量的大小。當選擇A電場極離B電場極遠的距離時，即微型空管腔的基本色液擠出量就大，反之即基本色液擠出量小。
[0011]多節段壓電材料形變，使斜口頂向微型空管腔推進，斜面切口垂直切向微型空管腔，正面的切向對微型空管腔上部的基本色液不產生擠壓力，其斜面的水平移動只產生了向下的推壓力，對下部分基本色液的推壓產生了定量的體積變化，該體積即為噴液口擠出量體積。斜刀口的設計，使推進體積可實現超微量控制，并可實現體積的可計算化，使噴液口擠出量體積得到了精準控制。各條傾斜的微型空管腔擠出的各種劑量基本色液的配比合成噴到匯總點后，即形成了系統所需要的顏色。
[0012]有益效果
采用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果。
[0013]本發明的一種新型彩色3D打印噴涂頭，成本低廉。通過控制多節段壓電材料通電的長度，使顏色的配比更細化和精準，通過斜口頂的斜面扁尖頭，使擠出量實現精確的超微量。使3D打印機實現更準確的彩色噴涂效果。
【附圖說明】
[0014]圖1是一種新型彩色噴涂3D打印頭圖。
[0015]圖2是多節段壓電材料正視圖。
[0016]圖3是多節段壓電材料側視圖。
[0017]圖4是錐形體內部圖。
[0018]1-錐形體，2-顏液管，3-管接口，4-固定盤，5-顏液盒，6_導電線路，7_導電涂層線，8-多節段壓電材料，9-斜口頂，10-噴液口，11-微型空管腔，15-B電場極，16-A電場極，17-多節段壓電材料主體，18-匯總點。
【具體實施方式】
[0019]為進一步了解本發明的內容，結合附圖對本發明作詳細描述。
[0020]一種新型彩色3D打印噴涂頭，包括:錐形體1，顏液盒5，多節段壓電材料8，斜口頂9。
[0021]所述的錐形體1，是利用3D打印技術可以實現中空腔體的特點，打印出的一個多噴頭錐形結構的絕緣體，并在內部打印出微型空管腔11，和安置多節段壓電材料8的空腔，嵌入打印導電材料形成導電線路6。由固定盤4固定連接3D打印機架構，錐形體I自上部到下部傾斜貫通若干微型空管腔11，并在錐形體I內部留有空腔安置多節段壓電材料8，每個微型空管腔11輸入單色的基本色液，微型空管腔11上部的管接口 3位置連接顏液管2，顏液管2連接顏液盒5，顏液盒5配置各種基本色液。
[0022]所述的多節段壓電材料8還包括:導電涂層線7，多節段壓電材料主體17，A電場極16，B電場極15。多節段壓電材料8上涂上導電涂層線7，并由導電線路6引出至錐形體I外部，連接控制系統，多節段壓電材料8整體覆包裹絕緣層，避免被顏液腐蝕。各條導電涂層線7連接各自的A電場極16，A電場極16設置若干節，由控制系統選擇其中的一個，多節段壓電材料8設置多節可選的通電鏈路，每個節點A電場極16都可以單獨與B電場極15形成電場，并在微型空管腔11頂頭處設置為有斜面切口的斜口頂9。
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
[0024]彩色3D打印噴涂頭在3D打印時，事先對彩色目標物品在軟件切片時各個點進行顏色編碼，顏液盒5里的若干基本色液由各自連接的顏液管2輸送到微型空管腔11，控制系統根據顏色編碼，具體選擇擠壓某幾個微型空管腔11，進一步選擇多節段壓電材料8上的A電場極16的若干節中的某一節，與B電場極15之間通電，A電場極16離B電場極15的遠近距離決定著多節段壓電材料8形變大小，從而決定著噴液口 10的基本色液的擠出量的大小。當選擇A電場極16離B電場極15遠的距離時，即微型空管腔11的基本色液擠出量就大，反之即基本色液擠出量小。
[0025]多節段壓電材料8形變，使斜口頂9向微型空管腔11推進，斜面切口垂直切向微型空管腔11，正面的切向對微型空管腔11上部的基本色液不產生擠壓力，其斜面的水平移動只產生了向下的推壓力，對下部分基本色液的推壓產生了定量的體積變化，該體積即為噴液口 10擠出量體積。斜刀口的設計，使推進體積可實現超微量控制，并可實現體積的可計算化，使噴液口 10擠出量體積得到了精準控制。各條傾斜的微型空管腔11擠出的各種劑量基本色液的配比合成噴到匯總點18后，即形成了系統所需要的顏色。
[0026]以上示意性地對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性地設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種新型彩色3D打印噴涂頭，包括:錐形體1、顏液盒5、多節段壓電材料8、斜口頂9，其特征在于:所述的一種新型彩色3D打印噴涂頭，由放置基本色液的顏液盒5連接錐形體I，在錐形體I內的微型空管腔11邊嵌入多節段壓電材料8，并在多節段壓電材料8的頂頭處設置斜口頂9。2.根據權利要求1所述的一種新型彩色3D打印噴涂頭，其特征在于:所述的錐形體1，為利用3D打印技術可以實現中空腔體的特點，制造出的新型結構的彩色噴涂頭的錐形絕緣體，錐形體I自上部到下部傾斜貫通若干微型空管腔11，并在錐形體I內部留有空腔安置多節段壓電材料8，每個微型空管腔11輸入單色的基本色液，微型空管腔11上部的管接口3位置連接顏液管2，顏液管2連接顏液盒5，顏液盒5配置各種基本色液。3.根據權利要求1所述的一種新型彩色3D打印噴涂頭，其特征在于:所述的多節段壓電材料8，還包括:導電涂層線7、多節段壓電材料主體17、A電場極16、B電場極15，多節段壓電材料8上涂上導電涂層線7，并由導電線路6引出至錐形體I外部，連接控制系統，多節段壓電材料8整體覆包裹避免被顏液腐蝕的絕緣層，各條導電涂層線7連接各自的A電場極16，A電場極16設置成若干個節點，由控制系統選擇其中的某一節，多節段壓電材料8在微型空管腔11頂頭處設置為有斜面切口的斜口頂9，多節段壓電材料8上的A電場極16的若干節中可選的某一節，與B電場極15之間形成電場，A電場極16離B電場極15的遠近距離決定著多節段壓電材料8形變大小。4.根據權利要求1和3所述的一種新型彩色3D打印噴涂頭，其特征在于:所述的斜口頂9，位于多節段壓電材料8的頂頭，多節段壓電材料8形變，轉換的為斜口頂9向微型空管腔11的推進，頂頭為斜刀面的設計，其斜刀面的向下推壓力對下部分基本色液的產生的定量變化體積，即為噴液口 10的微量擠出的體積。
【文檔編號】B29C67/00GK105984137SQ201510041734
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發明人】周加華
【申請人】常州市東科電子科技有限公司