利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202111087846X
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:包括支架(1),支架(1)上部安装有喷头驱动机构(2),喷头驱动机构(2)带动改良喷头(3)上下、左右移动;所述支架(1)下部安装有底板组件(4),底板组件(4)通过前后驱动机构(5)驱动前后移动;

所述改良喷头(3)包括壳体(6),壳体(6)内部安装有第一喷嘴(7)、第二喷嘴(8),壳体(6)外部下端左右安装有紫外光管(14);所述第一喷嘴(7)上端设有进料口(9)、下端设有出料口(10),第一喷嘴(7)侧壁切向设有至少一个气流孔(11),在石墨烯复合微粒射出时,输入的旋转气流将石墨烯复合微粒分散;所述第二喷嘴(8)下端设有多个喷嘴孔(12),陶瓷熔浆经喷嘴孔(12)喷出;所述壳体(6)下部位于第一喷嘴(7)、第二喷嘴(8)外侧安装有刮刀(13);

利用石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机进行打印的方法,包括以下步骤:

Step1:将三维模型导入计算机,计算机对模型进行网格处理,将模型的成形运算导入

3D打印机,进行打印;

Step2:打印时,存储在改良喷头(3)中的陶瓷熔浆经过第二喷嘴(8)喷出,再利用第一皮带传送机构(2.5)带动改良喷头(3)上的刮刀左右移动将喷射在第四底板(4.4)上的陶瓷熔浆刮平整;

Step3:随后,向改良喷头(3)中的石墨烯复合微粒喷嘴上的两个气流孔(11)内通气流,其上端口直射流喷射石墨烯复合微粒,同时用旋转气流让石墨烯复合微粒分散,使得石墨烯复合微粒均匀的铺在被刮平的陶瓷熔浆上,再将紫外光管(14)打开对其进行光固化,完成第一次喷料;

Step4:重复上述步骤进行下一次的喷料;

通过超声波分散,将石墨烯分散到无水乙醇中,利用包衣技术,将石墨烯与Fe3O4纳米微粒有机结合,通过控制温度、加热时间、搅拌速度、复合微粒中成分占比,来有效控制石墨烯与Fe3O4纳米微粒均匀粘附,最后通过球磨制备出流动性好、吸波性能优异,可用于喷射打印的石墨烯/Fe3O4纳米复合微粒。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述支架(1)包括水平底架(1.1)、竖直框架(1.2),水平底架(1.1)、竖直框架(1.2)垂直布置且相互之间通过脚支座(1.3)连接成整体。

3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述喷头驱动机构(2)包括安装在竖直框架(1.2)的纵梁上的横梁板(2.1),两横梁板(2.1)分别通过丝杆机构(2.2)驱动同步升降;两横梁板(2.1)之间连接有横梁(2.3),横梁(2.3)上安装有横梁导轨(2.4),改良喷头(3)滑动设置在横梁导轨(2.4)上并通过第一皮带传送机构(2.5)驱动左右移动。

4.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述丝杆机构(2.2)包括第一电机固定板(2.2.1),第一电机固定板(2.2.1)固定安装在竖直框架(1.2)的纵梁上,第一步进电机(2.2.2)安装在第一电机固定板(2.2.1)上,第一步进电机(2.2.2)的输出轴通过丝杠联轴器(2.2.3)与丝杠(2.2.4)连接,丝杠(2.2.4)中间段与横梁板(2.1)螺纹连接,丝杠(2.2.4)上端可转动安装在第一固定夹(2.2.5)上,第一固定夹(2.2.5)固定在竖直框架(1.2)的顶端。

5.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述第一皮带传送机构(2.5)包括安装在横梁板(2.1)上的第二步进电机(2.5.1),第二步进电机(2.5.1)的输出端安装有主动皮带轮(2.5.2),远离主动皮带轮(2.5.2)一侧的横梁板(2.1)上安装有被动皮带轮(2.5.3),主动皮带轮(2.5.2)、被动皮带轮(2.5.3)上饶有皮带(2.5.4),皮带(2.5.4)与改良喷头(3)上的横梁导轨夹(15)固定。

6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述底板组件(4)包括第一底板(4.1)、第二底板(4.2)、第三底板(4.3)及第四底板(4.4),第一底板(4.1)、第二底板(4.2)之间通过支撑螺栓(4.5)、支撑弹簧(4.6)及支撑螺栓套(4.7)连接;第三底板(4.3)位于第一底板(4.1)、第二底板(4.2)之间,第四底板(4.4)位于第二底板(4.2)之上。

7.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述前后驱动机构(5)包括安装在第一底板(4.1)下端的滑动轴承(5.1),滑动轴承(5.1)左右对称布置并与支架(1)上的底部导轨(5.7)滑动配合;在两组滑动轴承(5.1)之间的第一底板(4.1)上安装有卡槽板(5.2),卡槽板(5.2)与第二皮带传送机构(5.3)连接,第二皮带传送机构(5.3)安装在支架(1)上并通过第三步进电机(5.4)驱动。

8.根据权利要求7所述的一种基于石墨烯复合微粒喷射与光固化协同打印成型机,其特征在于:所述第二皮带传送机构(5.3)的皮带上、下段分别通过皮带支架上的第一导向轮(5.5)、第二导向轮(5.6)导向并张紧。