一种外加磁场的快装型3D打印喷头

一种外加磁场的快装型3d打印喷头
技术领域
1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是一种外加磁场的快装型3d打印喷头。


背景技术：

2.3d打印技术可满足个性化、小批量、大规模的医疗需求，已经广泛应用在体外医疗器械制造领域，现正向着个性化永久植入物、临床修复治疗和药物研发试验等领域扩展，未来将致力于生物组织、器官的直接打印。
3.近些年来，磁场响应的智能软材料的研究进步很快，从简单的将磁性颗粒混合到聚合物材料中发展到了构建不均匀的磁化高分子薄膜。3d打印设备通过喷嘴将打印物料打印在工作平台上，当打印磁响应材料，比如铁基材料时，就需要外加磁场赋予磁场响应性材料功能性，或者改变其流变性。cn103213281b公开以磁流变材料为3d打印原料，通过喷射磁流变材料到有磁场的工作台上并迅速固化成型，然后逐层沉积以构建三维实体模型。采用在工作台上施加磁场，无法移动，磁场固定，无法很好控制磁响应材料的3d打印，无法随着喷嘴的移动而移动，会导致在3d打印过程中，因为磁场的不均一性，使磁响应物料的输出受到影响。
4.目前尚无将磁场与3d打印喷嘴复合的简便装置，本技术旨在将外加磁场与3d打印喷嘴简易复合，成本低廉，具备广阔的应用前景。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种外加磁场的快装型3d打印喷头，使外加磁场与喷头简便复合，随着喷嘴的移动而移动，产生均一的磁场。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种外加磁场的快装型3d打印喷头，所述打印喷头包括送料筒、喷嘴和磁场供应件，所述喷嘴设于所述送料筒尾端，所述送料筒用于向所述喷嘴输送磁响应材料，所述磁场供应件位于所述送料筒底部。
7.在本实用新型一些实施方式中，所述磁场供应件包括可拆卸连接的上壳体、下壳体和磁铁，所述上壳体和下壳体连接时形成容纳腔，所述磁铁设于所述容纳腔内。
8.在本实用新型一些实施方式中，所述磁铁的磁感应强度为1.0～2.0t，以满足磁响应材料的应用。
9.在本实用新型一些实施方式中，所述上壳体和下壳体的连接方式选自螺纹连接、卡接或卡扣连接。
10.在本实用新型一些实施方式中，所述上壳体、所述下壳体和所述磁铁均设有贯穿通孔，所述送料筒穿设各所述贯穿通孔设置且所述喷嘴暴露于所述下壳体设置。
11.在本实用新型一些实施方式中，所述磁场供应件还包括分别设于磁铁上侧和下侧的上屏磁圈和下屏磁圈，所述上屏磁圈和下屏磁圈均设有贯穿通孔，用于供所述送料筒贯穿设置。
12.在本实用新型一些实施方式中，所述打印喷头还包括设于所述送料筒外侧的屏磁
筒，所述磁场供应件设于所述屏磁筒底部。
13.在本实用新型一些实施方式中，所述上壳体和下壳体与所述屏磁筒螺纹连接或过盈连接。
14.在本实用新型一些实施方式中，所述送料筒的头端部分暴露于所述屏磁筒外侧；
15.和/或，所述送料筒与所述屏磁筒为可拆卸连接。
16.在本实用新型一些实施方式中，所述打印喷头还包括连接件，所述连接件用于将所述3d打印喷头可拆卸连接于3d打印机。
17.本实用新型提供了一种外加磁场的快装型3d打印喷头，具备如下有益效果：
18.1)将磁场供应件复合到打印喷头上，随着喷头的移动而移动，可维持磁场的均一性，从而保持物料磁性功能化或磁响应材料流变性的均一。将磁场供应件设置于送料筒底部，磁响应材料流经磁场供应件后直接进入喷嘴进行打印喷出，进一步保持物料磁性功能化或磁响应材料流变性的均一。
19.2)采用磁铁提供永磁体磁场，成本低。
20.3)在打印喷头设置可拆卸连接于打印机的连接件，以实现快速换装。
附图说明
21.图1是本实用新型所述外加磁场的快装型3d打印喷头的结构示意图；
22.图2是本实用新型所述外加磁场的快装型3d打印喷头部分结构爆炸图；
23.图3是本实用新型所述外加磁场的快装型3d打印喷头的爆炸图。
24.图中标号：
25.1、送料筒；
26.2、喷嘴；
27.3、磁场供应件；
28.31、上壳体；
29.32、下壳体；
30.33、磁铁；
31.34、上屏磁圈；
32.35、下屏磁圈；
33.4、屏磁筒；
34.5、连接件；
35.51、卡箍。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”、“上”、“下”、“两端”、“一端”、“另一端”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
为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.实施例1
40.请参阅图1-3，一种外加磁场的快装型3d打印喷头，打印喷头包括送料筒1、喷嘴2和磁场供应件3，喷嘴2设于送料筒1尾端，送料筒1用于向喷嘴2输送磁响应材料，磁场供应件3位于送料筒1底部。磁响应材料包括但不限于铁基材料或混有铁基材料的待打印物料。磁场供应件3设于送料筒的底部，其靠近喷嘴2的顶端或覆盖部分喷嘴2，使得磁响应材料从外部管路输送到送料筒1再经过送料筒1送至喷嘴2，在送至喷嘴2的路径上必经过磁场供应件3提供的磁场，从而赋予磁响应材料功能性或改变其流变性能。值得说明的是，将磁场供应件3直接复合到喷头上，更具体的为设置在送料筒1的底部，可以为打印材料提供均一的磁场环境，利于保持材料磁化功能性和流变性的统一。
41.在一具体实施例中，提供一种磁场供应件的具体设置方式：磁场供应件3包括可拆卸连接的上壳体31、下壳体32和磁铁33，上壳体31和下壳体32连接时形成容纳腔，磁铁33设于容纳腔内。磁铁需要满足磁感应材料磁化的功能需求，可选用永磁铁，一般的磁铁33的磁感应强度为1.0～2.0t，直接采用市场在售磁铁，例如钕铁硼强磁铁n33、n35、n38，形状或所需的连接方式根据需要进行定制。
42.更具体的，上壳体31和下壳体32的连接方式选自螺纹连接、卡接或卡扣连接，优选上壳体31和下壳体32组合后为类圆柱形。
43.在一优选实施例中，送料筒穿设过磁场供应件3设置，具体的如图2所示，上壳体31、下壳体32和磁铁33均设有贯穿通孔，送料筒1穿设各贯穿通孔设置且喷嘴2暴露于下壳体32设置。更具体的，贯穿通孔设置在各部分的中间位置，如此设置方式，使得磁感应材料流经的磁场更加均匀。
44.在一优选实施例中，磁场供应件3还包括分别设于磁铁33上侧和下侧的上屏磁圈34和下屏磁圈35，上屏磁圈34和下屏磁圈35均设有贯穿通孔，用于供送料筒1贯穿设置。屏磁圈的作用在于使磁场维持在上壳体31和下壳体32构成的腔室内，避免磁场外漏，也进一步保证磁场的均匀性。屏磁圈采用导磁系数高的材料，可市售屏磁材料如坡莫合金或硅钢片。
45.在一优选实施例中，打印喷头还包括设于送料筒1外侧的屏磁筒4。优选的，送料筒1与屏磁筒4为可拆卸连接，磁场供应件3设于屏磁筒4底部。送料筒1的头端部分暴露于屏磁筒4外侧，即屏磁筒几乎覆盖整个送料筒，屏磁筒4同样是起到屏磁作用，进一步保证在磁感应材料通过磁场供应件3之前，不受磁场的影响。屏磁筒4采用导磁系数高的材料，可市售屏磁材料如坡莫合金或硅钢片
46.在一具体实施例中，上壳体31和下壳体32与屏磁筒4螺纹连接或过盈连接。
47.在一优选实施例中，打印喷头还包括连接件5，连接件5用于将3d打印喷头可拆卸
连接于3d打印机。优选的连接方式是在连接件5上设置磁铁，通过磁吸的方式将打印喷头快装到打印机上。
48.在一具体实施例中，提供一种打印喷头的装配方式，如图3所示，通过上下两个卡箍51将屏磁筒4安装到1底板上，将送料筒1置放于屏磁筒4内，采用螺栓穿过卡箍51并将屏磁筒4和送料筒1固定。将上壳体31安装到屏磁筒4的底端，再将磁铁33安装到上屏磁圈34和下屏磁圈35之间，然后将其安放在下壳体32内，然后卡合上壳体31和下壳体32后，即安装完毕。然后通过安装有磁铁的底板磁吸到打印机底座上。将磁响应物料装在送料筒1中，并配合打印机的x轴，由喷嘴2打印出的丝，可以赋予磁响应材料功能化磁性，或改变磁响应材料流变性，使之具备更佳的3d打印成型效果。
49.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。