一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头

本发明涉及金属增材成型，具体涉及一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头。

背景技术：

1、粘结剂喷射金属增材制造技术是一种以数字模型为基础，通过向金属粉末床逐层喷射液体粘结剂以选择性地固结粉末颗粒，最终经烧结或渗透后处理获得致密金属零件的增材制造方法，该技术因其无需支撑结构、成形效率高、可加工材料范围广的优势，在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具有广阔的应用前景。

2、在现有技术中，金属增材制造用粘结剂喷射喷头多采用整体式或半整体式结构，喷头盒体与滑动基座之间通过螺栓紧固或胶粘方式实现连接，导致喷头盒体拆卸维护困难，每次清理堵塞或更换喷嘴均需借助工具逐颗拆卸紧固件，单次维护耗时较长，影响金属打印设备的有效作业时间。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，能够有效地解决现有技术中，金属增材制造用粘结剂喷射喷头多采用整体式或半整体式结构，喷头盒体与滑动基座之间通过螺栓紧固或胶粘方式实现连接，导致喷头盒体拆卸维护困难，每次清理堵塞或更换喷嘴均需借助工具逐颗拆卸紧固件，单次维护耗时较长，影响金属打印设备有效作业时间的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，包括：

4、基座，所述基座的外表面固定连接有上管，所述上管的顶端固定连通有料仓；

5、喷头盒体，安装于基座的下方，所述喷头盒体的内部设有粘结剂流道，所述喷头盒体的外表面固定连通有下管，所述下管与上管的连接处设置有密封件；

6、锁紧结构，所述锁紧结构包括固定在喷头盒体顶端的锥形块，所述基座的下表面开设有锥形槽，所述喷头盒体的内部开设有空腔，所述空腔内部滑动连接有l型杆，所述l型杆的外端固定连接有按压块，所述按压块靠近l型杆的一侧设置有与空腔侧壁相连接的弹簧，所述l型杆顶端固定连接有锁扣，所述基座的下表面开设有锁槽。

7、进一步地，所述密封件包括端板一，所述端板一环绕固定于上管的底端开口，所述下管顶端开口环绕固定有端板二，所述端板一的下表面、端板二的上表面均通过开设在其内部的滑槽滑动连接有挡板，所述挡板的外侧固定连接有连接块，所述端板一的下表面、端板二的上表面均固定连接有固定块，所述固定块的外表面设置有与连接块外表面相连接的拉簧。

8、进一步地，所述端板一的下表面采用中间高外侧低的凹弧面设计，所述端板二的上表面采用中间高外侧低的凸弧面设计，所述端板一、端板二的内部均开设有与固定块外表面相贴合的缺口。

9、进一步地，所述挡板的宽度小于端板一、端板二的宽度，沿所述下管的径向水平方向，所述端板一向右侧延伸突出，所述端板二向左侧延伸突出，端板一的突出段与端板二的突出段呈左右交错、上下重叠设置。

10、进一步地，所述端板一的下表面嵌设有磁环一，所述端板二的上表面嵌设有与磁环一下表面磁性连接的磁环二。

11、进一步地，所述下管包括软管与接料管，所述软管与粘结剂流道内部相连通，所述软管远离喷头盒体的一端与接料管固定连通。

12、进一步地，所述接料管的圆周外表面套设有固定环，所述喷头盒体的外表面固定连接有连接耳板，所述连接耳板的内部转动连接有与固定环的外侧固定连接的连接架。

13、进一步地，所述连接架的外表面固定连接有齿环，所述基座的内部传动连接有与齿环外表面相啮合的齿杆，所述基座的内部嵌设有气缸，气缸的输出端与齿杆的内端固定连接，带动齿杆水平滑动。

14、本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

15、1.本发明通过锁紧结构实现喷头盒体与基座的快速锁紧与拆分，在正常工作状态下，弹簧处于常态顶推状态，推动l型杆向外伸展，使锁扣稳定卡入基座的锁槽内部，实现锁止固定；拆卸时，操作人员仅需用拇指与食指同时捏住喷头盒体左右两侧的按压块，使两个按压块相向按压，带动l型杆水平内缩，锁扣从锁槽中退出，即可解除锁紧状态，随后向下拉动喷头盒体，锥形块沿锥形槽的锥面向下滑出，完成拆卸。整个拆卸过程无需借助任何工具，相较现有技术大幅缩短了维护停机时间，提高了设备利用率和生产效率。

16、2.本发明通过密封件中的挡板与拉簧的配合，在拆卸过程中实现管路的自动渐进式封闭。当接料管在齿杆驱动下逆时针摆动脱离时，位于凸弧面上的挡板在拉簧收缩拉力作用下，其外侧始终与端板一的侧面相贴合，随着接料管的逆时针旋转，该挡板对接料管的管口进行逐段渐进式封闭；位于凹弧面下的挡板跟随接料管同步移动，逐渐从端板一的滑槽中滑动，对上管管口进行渐进式封闭。当接料管旋转至与上管完全分离时，两根拉簧均由拉伸状态收缩至自然状态，两挡板分别对各自对应的管口完成密封遮盖。该渐进式封闭过程在接料管摆动让位的同时同步完成，无需额外动作，实现了拆卸过程中的无溢料和防污染。

17、3.密封件在接料管旋转至与上管分离时，将下管的顶端堵塞，使喷头盒体内部形成封闭腔体，内部封闭空间不再持续进气，内部压力稳定，喷嘴负压可重新约束内部粘结剂液体呈弯月面，没有上游持续补液，也没有外界空气持续扰动液面，自重带来的渗漏趋势被负压抵消，避免了大量滴胶造成粉末床结块报废的问题，同时阻止了外界杂质进入管路，确保了工作环境的洁净度和粘结剂的纯净度，接料管与上管重新对接导通后无需长时间排泡稳压，可快速恢复正常打印作业。

1.一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述密封件（22）包括端板一（221），所述端板一（221）环绕固定于上管（11）的底端开口，所述下管（21）顶端开口环绕固定有端板二（222），所述端板一（221）的下表面、端板二（222）的上表面均通过开设在其内部的滑槽（2211）滑动连接有挡板（223），所述挡板（223）的外侧固定连接有连接块（224），所述端板一（221）的下表面、端板二（222）的上表面均固定连接有固定块（225），所述固定块（225）的外表面设置有与连接块（224）外表面相连接的拉簧（226）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述端板一（221）的下表面采用中间高外侧低的凹弧面设计，所述端板二（222）的上表面采用中间高外侧低的凸弧面设计，所述端板一（221）、端板二（222）的内部均开设有与固定块（225）外表面相贴合的缺口（2212）。

4.根据权利要求3所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：沿所述下管（21）的径向水平方向，所述端板一（221）向右侧延伸突出，所述端板二（222）向左侧延伸突出，端板一（221）的突出段与端板二（222）的突出段呈左右交错、上下重叠设置。

5.根据权利要求4所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述端板一（221）的下表面嵌设有磁环一（2213），所述端板二（222）的上表面嵌设有与磁环一（2213）下表面磁性连接的磁环二（2221）。

6.根据权利要求4所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述下管（21）包括软管（211）与接料管（212），所述软管（211）与粘结剂流道内部相连通，所述软管（211）远离喷头盒体（2）的一端与接料管（212）固定连通。

7.根据权利要求6所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述接料管（212）的圆周外表面套设有固定环（24），所述喷头盒体（2）的外表面固定连接有连接耳板（241），所述连接耳板（241）的内部转动连接有与固定环（24）的外侧固定连接的连接架（242）。

8.根据权利要求7所述的一种模块化快拆式金属增材制造用粘结剂阵列喷射喷头，其特征在于：所述连接架（242）的外表面固定连接有齿环（243），所述基座（1）的内部传动连接有与齿环（243）外表面相啮合的齿杆（244）。