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熔融挤出装置及3D打印机

发布时间: 2022-07-27

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 实用新型专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
本实用新型公开了熔融挤出装置及3D打印机。所述熔融挤出装置，用于3D打印机的原料熔融挤出，该熔融挤出装置包括螺杆组件、与螺杆组件连接的喷头组件，所述螺杆组件包括壳体和设置在壳体内的至少两个螺杆，相邻螺杆的螺纹相互啮合，通过螺杆的同向转动将原料混合均匀并熔融，通过喷头组件将熔融原料挤出。本实用新型采用至少两个螺杆相互啮合同向转动，原料在螺杆的转动剪切下逐渐熔融，在啮合处熔融体剪切速率和剪切应力较大，且产生了较好的返混，极大提高多种原材料的分布混合能力。
成果亮点
(1)本实用新型提供的熔融挤出装置中采用至少两个螺杆相互啮合同向转动，原料(尤其是高分子颗粒料)在螺杆的转动剪切下逐渐熔融，在啮合处熔融体剪切速率和剪切应力较大，且产生了较好的返混，极大提高多种原材料的分布混合能力。并且，至少两个螺杆转动熔融可以输送多种原材料颗粒，避免了传统丝材的制备复杂流程，一定程度上扩大了可使用材料的范围，降低了生产成本。 (2)本实用新型提供的3D打印机，通过进料混料装置能够实时控制打印过程中的逐点逐线逐层的材料成分比例，实现复合材料、异质梯度材料等复杂结构-功能一体化成形的目的。 (3)本实用新型提供的3D打印机中将熔融挤出装置固定于机架上，不做空间运动，而采用热床装置固定在Y轴模组的滑块上，可做XYZ三维空间运动，承接三维模型的逐层堆积成形。避免了螺杆式熔融挤出装置较重不稳定，导致打印质量差的问题。 (4)本实用新型中严格限制螺杆为等径渐变式螺杆，且长径比范围在10～16，相较于小长径比螺杆，物料停留在料桶内时间长，有利于物料混合塑化，提高熔体压力以及消除逆流和漏流现象。
团队介绍
魏青松;南亚琪;孙殷昊;李继康;冯琨皓;李辽毅;曹子怡 魏青松：华中科技大学“华中学者”特聘教授、博士生导师，材料科学与工程学院材料加工专业研究生教研室主任。兼任中国机械工程学会增材制造分会副总干事，中国机械工程学会特种加工学会理事，中国模具工业协会装备委员会副主任，中国机械工程学会团体标准增材制造应用领域标准召集人，Metals期刊编委。作为共同主席创办了中国增材制造青年科学家论坛年会。主持了国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、国家两机专项课题等国家、省部级和企业科研任务20余项。
成果资料