一种用于3D打印的超声振动式微量送粉喷头

一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头
技术领域
1.本发明属于粉末卸料设备技术领域，尤其涉及一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头。


背景技术：

2.在3d打印领域中，粉体材料是选择性激光烧结成型技术、粘结剂喷射成型技术等的原料。为了提高成品零件的致密度和表面质量等，粉体的粒径通常为1～100μm不等，这导致了粉末具有较差的流动性。本发明所涉及的一种新型3d打印技术，选择性分离成形，是一种使用了两种粉末的增材制造技术，这两种粉末在打印所有层之后都要进行烧结。在选择性分离成形技术中，基材粉末(b粉末)被铺粉辊一层一层地铺在成形缸中，而分离粉末(s粉末)被选择性地利用粉末喷嘴沉积到基材粉末(b粉末)的每一层中。与b粉末相比，s粉末显然具有不同的送料条件，它定义了零件每一层横截面的边界。通常来说，s粉末拥有比b粉末更高的烧结温度，因此在特定烧结温度下，b粉末烧结成型而s粉末仍保持松散状态。烧结完成后，由b粉末烧结成型的零件可以被s粉末与周围烧结成型的b粉末固体废料分离开。在选择性分离成形打印技术中，想要提高零件的表面质量和成型精度，就要要求s粉末送料装置具有足够的灵敏性、可靠性，并且尽量消除因粉末流动性不佳导致s粉末出粉不均匀的问题。
3.目前，常见的微量送粉喷头送粉方式是气动式送粉。专利cn202020186136.7介绍了一种气动式粉末打印喷头。该方法通过压缩气体控制粉末喷射的速度和流量，并通过控制内置阀体的旋转来控制喷孔的关闭和打开，进而控制粉末的流出和停止。本文提到的选择性分离成形技术需要将s粉喷头插入b粉中，因此气动式喷头可能会把已经沉积好的b粉吹散，进而导致成型零件精度不高的问题；因所需喷头的出口直径的范围在0.26mm～1mm，出口直径较小导致压缩气体无法吹散在出口处形成的粉体堵塞。
4.由于选择性分离成形技术所要求的粉末粒径范围在50μm～100μm,并且要求s粉末分离线要尽量细，即喷头出口要细，因此粉末在喷头出口处极易形成堵塞。因此，提高选择性分离成形打印零件的精度，就需要解决精准控制粉末流出和停止的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头。
6.为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
7.本发明提供的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，包括特制螺栓、后盖板、压电陶瓷、前盖板、锥形变幅杆和针头，所述压电陶瓷设置在所述后盖板和所述前盖板之间，所述特制螺栓与所述前盖板螺纹连接，使得所述后盖板和所述压电陶瓷夹在中间，构成夹心式超声换能器，所述锥形变幅杆的大端与所述前盖板连接，所述锥形变幅杆的小端连接所述针头，所述特制螺栓包括进料嘴、第一粉末流道和螺纹结构，所述进料嘴设置在所
述特制螺栓的顶部，所述第一粉末流道设置在所述特制螺栓的内部，所述进料嘴与所述第一粉末流道相连通，所述螺纹结构设置在所述特制螺栓的下端外表面，所述前盖板内设有第二粉末流道，所述锥形变幅杆内设有第三粉末流道，所述针头包括第四粉末流道、弯曲料斗和针管，所述弯曲料斗设置在所述第四粉末流道的下料端，所述针管设置在所述弯曲料斗的出料口；所述弯曲料斗的母线为双曲线；所述第一粉末流道、所述第二粉末流道、所述第三粉末流道、所述第四粉末流道、所述弯曲料斗和所述针管依次相连通，粉末由所述进料嘴进入，在自然状态下流至所述弯曲料斗形成堵塞，夹心式超声换能器提供超声振动后堵塞被破坏，粉末从所述针管流出。
8.进一步的，所述双曲线的方程如下所示：
[0009][0010]
其中dr为弯曲料斗的孔口直径；c0为弯曲料斗的收缩率。
[0011]
进一步的，所述后盖板包括后盖板本体和设置在所述后盖板本体上的第一圆柱形通孔，所述第一圆柱形通孔套设所述特制螺栓。
[0012]
进一步的，所述压电陶瓷包括四片环形压电陶瓷片，四片所述环形压电陶瓷片由上至下依次设置，多个环形组成第二圆柱形通孔，所述第二圆柱形通孔与所述第一圆柱形通孔相连通，所述第二圆柱形通孔套设所述特制螺栓。
[0013]
进一步的，所述前盖板包括前盖板本体和设置在所述前盖板本体上端的杯状法兰盘，所述杯状法兰盘上设有连接键和螺纹孔，用于喷头的固定和实现绕喷头中轴线旋转；所述前盖板本体包括第一盖板和第二盖板，所述第二盖板设置在所述第一盖板的下方，所述第一盖板内设有第一内螺纹孔，所述第一内螺纹孔与所述螺纹结构对应，所述第一盖板的两侧部均设有第一扁位；所述第二盖板内设有所述第二粉末流道，所述第二粉末流道设置在所述第一内螺纹孔的下方，且与所述第一粉末流道连通，所述第二盖板的外表面设有变幅杆连接螺纹，用于连接所述锥形变幅杆。
[0014]
进一步的，所述锥形变幅杆包括变幅杆本体和设置在所述变幅杆本体内的第二内螺纹孔、第三粉末流道和第三内螺纹孔，所述第二内螺纹孔设在顶部，与所述变幅杆连接螺纹对应，所述第二内螺纹孔的下方设有所述第三粉末流道，所述第三粉末流道与所述第二粉末流道相连通，所述第三内螺纹孔设在底部，与所述针头连接，所述变幅杆本体上端两侧部均设有第二扁位。
[0015]
进一步的，所述针头还包括针头本体和设在所述针头本体上端外表面的针头外螺纹，所述针头外螺纹与所述第三内螺纹孔对应；所述针头本体内设有所述第四粉末流道、所述弯曲料斗和所述针管。
[0016]
进一步的，所述针管的尾部设有缺口。
[0017]
进一步的，所述针管的内径与所述弯曲料斗的出料口直径大小相同。
[0018][0019]
下端呈倒圆角形。
[0020]
与现有技术比较，本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
[0021]
(1)本发明提供的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，包括特制螺栓、后
盖板、压电陶瓷、前盖板、锥形变幅杆和针头，压电陶瓷设置在后盖板和前盖板之间，特制螺栓与前盖板螺纹连接，使得后盖板和所述压电陶瓷夹在中间，构成夹心式超声换能器。利用超声振动控制粉末流出，超声振动的振幅较小，减轻了喷嘴针管插入b粉末层时的影响，有利于提高零件的精度。
[0022]
(2)利用超声振动打破粉末在弯曲料斗中结拱的机制来控制s粉末的流动与停止，原理简单，操作方便，有利于节省成本。
[0023]
(3)本发明中所使用的母线为双曲线的弯曲料斗具有收缩率恒定的特点，因此粉末在该料斗中流动时流量稳定，有利于提高s粉末隔离线的均匀性，进而提高成型零件的精度。
[0024]
(4)本发明中针管的长度相对于整个喷嘴的长度较短，且针管与针头主体连接处设置为倒圆角，有利于减小应力集中，降低针管在高频振动下发生断裂的可能性。
附图说明
[0025]
图1为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的结构示意图；
[0026]
图2为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的特制螺栓剖面图；
[0027]
图3为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的后盖板结构示意图；
[0028]
图4为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的压电陶瓷结构示意图；
[0029]
图5为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的前盖板结构示意图；
[0030]
图6为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的锥形变幅杆结构示意图；
[0031]
图7为本发明的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头的针头结构示意图；
[0032]
图8为s粉末颗粒经弯曲料斗流出过程中所受料斗壁的力学图。
[0033]
图中：1、特制螺栓；11、进料嘴；12、第一粉末流道；13、螺纹结构；2、后盖板；21、第一圆柱形通孔；22、后盖板本体；3、压电陶瓷；31、环形压电陶瓷片；32、第二圆柱形通孔；4、前盖板；41、前盖板本体；411、第一盖板；412、第二盖板；42、杯状法兰盘；43、连接键；44、螺纹孔；45、第一内螺纹孔；46、第二粉末流道；47、第一扁位；48、变幅杆连接螺纹；5、锥形变幅杆；51、变幅杆本体；52、第二内螺纹孔；53、第三粉末流道；54、第三内螺纹孔；55、第二扁位；6、针头；61、针头本体；62、第四粉末流道；63、弯曲料斗；64、针管；641、缺口；65、针头外螺纹。
具体实施方式
[0034]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的较优的一个，旨在提供对本发明的基本了解，但并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
[0035]
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种用于3d打印的超声振动式微量送粉
喷头，包括特制螺栓1、后盖板2、压电陶瓷3、前盖板4、锥形变幅杆5和针头6，压电陶瓷3设置在后盖板2和前盖板4之间，特制螺栓1与前盖板4螺纹连接，使得后盖板2和压电陶瓷3夹在中间，构成夹心式超声换能器，锥形变幅杆5的大端与前盖板4连接，锥形变幅杆5的小端连接针头6，特制螺栓1包括进料嘴11、第一粉末流道12和螺纹结构13，进料嘴11设置在特制螺栓1的顶部，第一粉末流道12设置在特制螺栓1的内部，进料嘴11与第一粉末流道12相连通，螺纹结构13设置在特制螺栓1的下端外表面，前盖板4内设有第二粉末流道46，锥形变幅杆5内设有第三粉末流道53，针头6包括第四粉末流道62、弯曲料斗63和针管64，弯曲料斗63设置在第四粉末流道62的下料端，针管64设置在弯曲料斗63的出料口；弯曲料斗63的母线为双曲线；第一粉末流道12、第二粉末流道46、第三粉末流道53、第四粉末流道62、弯曲料斗63和针管64依次相连通，粉末由进料嘴11进入，在自然状态下流至弯曲料斗63形成堵塞，夹心式超声换能器提供超声振动后堵塞被破坏，粉末从针管64流出。利用超声振动控制粉末流出，超声振动的振幅较小，减轻了喷嘴针管插入b粉末层时的影响，有利于提高零件的精度；利用超声振动打破粉末在弯曲料斗中结拱的机制来控制s粉末的流动与停止，原理简单，操作方便，有利于节省成本；而且使用母线为双曲线的弯曲料斗具有收缩率恒定的特点，因此粉末在该料斗中流动时流量稳定，有利于提高s粉末隔离线的均匀性，进而提高成型零件的精度。
[0036]
在一些实施方式中，特制螺栓1的材质可以为不锈钢材质，上端设计一段薄壁进料嘴11，螺栓中间设计第一粉末流道12，为通孔结构，该通孔的直径不超过螺栓公称直径的一半，特制螺栓的外螺纹结构13与前盖板的第一内螺纹45连接，用于压紧前后盖板2和压电陶瓷3的夹心式结构
[0037]
在一些实施方式中，为了提高s粉末隔离线的均匀性，双曲线应满足如下函数式：
[0038][0039]
其中dr为弯曲料斗的孔口直径，根据实际需求以及实验验证设计具体数值；c0为弯曲料斗的收缩率，根据实际需求以及实验验证设计具体数值。
[0040]
在一些实施方式中，为了保证夹心式超声换能器的功能，如图3所示，后盖板2可以包括后盖板本体22和设置在后盖板本体22上的第一圆柱形通孔21，第一圆柱形通孔21套设特制螺栓1。后盖板2可以为不锈钢材质的中间通孔的圆柱形零件。
[0041]
在一些实施方式中，为了更好产生高频振动，如图4所示，压电陶瓷3可以包括四片环形压电陶瓷片31，四片环形压电陶瓷片31由上至下依次设置，多个环形组成第二圆柱形通孔32，第二圆柱形通孔32与第一圆柱形通孔21相连通，第二圆柱形通孔32套设特制螺栓1。
[0042]
在一些实施方式中，为了压紧后盖板和压电陶瓷的夹心式结构，如图5所示，前盖板4可以包括前盖板本体41和设置在前盖板本体41上端的杯状法兰盘42，杯状法兰盘42上设有连接键43和螺纹孔44，用于喷头的固定和实现绕喷头中轴线旋转；前盖板本体41包括第一盖板411和第二盖板412，第二盖板412设置在第一盖板411的下方，第一盖板411内设有第一内螺纹孔45，第一内螺纹孔45与螺纹结构13对应，第一盖板411的两侧部均设有第一扁位47；第二盖板412内设有第二粉末流道46，第二粉末流道46设置在第一内螺纹孔45的下
方，且与第一粉末流道12连通，第二盖板412的外表面设有变幅杆连接螺纹48，用于连接锥形变幅杆5。前盖板本体41可以为钛合金材质，杯状法兰盘42内径大于前盖板本体41的外径，外沿有连接键43用于连接齿轮等传动结构，杯状法兰盘42底部有螺纹孔44用于固定喷头；前盖板本体41为中间通孔的圆柱体，通孔部分有一段第一内螺纹孔45用于与螺纹结构13螺栓连接，前盖板本体41下端有一段伸出的变幅杆连接螺纹48用于与锥形变幅杆5连接。
[0043]
在一些实施方式中，为了保证s粉末顺利进入弯曲料斗不发生堵塞，如图6所示，锥形变幅杆5可以包括变幅杆本体51和设置在变幅杆本体51内的第二内螺纹孔52、第三粉末流道53和第三内螺纹孔54，第二内螺纹孔52设在顶部，与变幅杆连接螺纹48对应，第二内螺纹孔52的下方设有第三粉末流道53，第三粉末流道53与第二粉末流道46相连通，第三内螺纹孔54设在底部，与针头6连接，变幅杆本体51上端两侧部均设有第二扁位55。锥形变幅杆5的材质可以为钛合金。
[0044]
在一些实施方式中，为了使得s粉末发生稳定的结拱堵塞，如图7所示，针头6还包括针头本体61和设在针头本体61上端外表面的针头外螺纹65，针头外螺纹65与第三内螺纹孔54对应；针头本体61内设有第四粉末流道62、弯曲料斗63和针管64。
[0045]
在一些实施方式中，为了，针管64的尾部可以设有缺口641。缺口641可以是方形。
[0046]
在一些实施方式中，为了，针管64的内径与弯曲料斗63的出口直径大小相同。
[0047]
在一些实施方式中，为了降低针管在高频振动下发生断裂的风险，针管64的长度为针头本体61长度的针头本体61的下端呈倒圆角形。针管与针头主体连接处设置为倒圆角形。
[0048]
本发明提供的夹心式超声换能器的作用除了提供振动外，其杯状法兰盘42上设计有连接键43和螺纹孔44，用于喷嘴的整体固定并且实现绕z轴旋转的功能；其螺栓进料嘴11可以固定供料软管，进而通过中间的粉末流道进行持续供粉。
[0049]
锥形变幅杆5的作用是连接夹心式超声换能器以及针头；中间圆柱形通孔即第三粉末流道53可以保证s粉末顺利地进入弯曲料斗且不发生堵塞；锥形变幅杆5可以将超声换能器的振动能量聚集在针头处。
[0050]
针头6的圆柱形流道即第四粉末流道62用于持续供粉而不发生堵塞；针头6内部的弯曲料斗63用于使s粉末发生稳定的结拱堵塞，并且施加超声振动能够打破堵塞。弯曲料斗63的出口直径与s粉末颗粒直径、粉末与料斗壁摩擦系数、粉末体积密度、重力加速度以及料斗收缩率有关，并且受到在b粉末中分离线宽度的限制；收缩率则受到针头整体尺寸的限制。
[0051]
需要说明的是，本发明粉末弯曲料斗63的下端出口的孔口直径dr需要小于临界孔口尺寸dm。孔口直径dr为弯曲料斗63出口的内直径，临界孔口尺寸dm的意义为粉末在弯曲料斗出口处可以形成堵塞的最大出口直径，因此在弯曲料斗设计时需要满足dr《dm。该孔口直径的最大值受能形成稳定拱形的条件以及分离线宽度的条件限制，最小值受施加超声振动是否能够打破拱形使粉末顺利流出的条件以及现有加工技术的条件限制。具体的出口直径范围通过计算以及实验得出。
[0052]
如图8所示，弯曲料斗63的出口直径dr的确定公式如下：
[0053][0054]
其中，ε、a、b、c为常数系数；c为弯曲料斗收缩率；σc为临界基台应力，属于粉体的特性；ρb为粉体的体积密度；km为临界孔口直径dm与颗粒直径k的比值，公式如下：
[0055]dm
＝k
mk[0056]
通过上述公式计算的临界孔口直径dm，其意义是若弯曲料斗出口直径dr若大于该临界孔口直径，则该料斗一定不会形成结拱堵塞。由于本发明的机制需要利用弯曲料斗稳定结拱使粉末停止流动，因此需要确定不同尺寸颗粒能够形成稳定拱形的出口直径的范围。
[0057]
环形压电陶瓷片的材料为pzt-8，外径与前盖板外径相等，内径需要略大于螺栓的大径，避免接触漏电。极化方向为沿厚度方向。压电陶瓷片之间、压电陶瓷片与前盖板之间夹置铜电极片，其正负极分别与超声电源相连。超声电源可以对换能器施加不同功率、不同频率的激励脉冲。
[0058]
将四片环形压电陶瓷连接超声电源，压电陶瓷的工作频率为20khz～50khz，电极极化方向与粉末流道方向同向，在此方向上，环形压电陶瓷片在20khz～50khz的脉冲电压下产生高频振动。如此，通过脉冲电压信号控制压电陶瓷片的振动和停止，以实现粉末的送料和堵塞。
[0059]
杯状法兰盘42连接一个可以使超声喷嘴绕中轴转动的轴承，同时超声喷头可以沿x、y、z轴移动。由于喷头的针管64部分要插入b粉末层进行s粉末的输送，且每一层粉末层都需要送粉，因此针管尾部方形缺口641的高度需要与选择性分离成型打印机每一层铺粉的厚度相等。超声喷头插入b粉末层后，沿着方形缺口641方向的反方向进行移动，此时施加超声振动，s粉末就可以从针管的方形缺口641中顺利流出。s粉末通过连接在特制螺栓1首端进料嘴11的软管进行进料。通过对该实例的实验表明，利用超声振动的方法控制粉末的送料与堵塞具有较高的精准度。
[0060]
相比于传统的锥形料斗，弯曲料斗的优势在于其料斗壁的形状可以保证粉末在流出过程中的连续性。下面用单个颗粒的受力情况解释这一现象。s粉末颗粒在流出过程中所受料斗壁的力如图8所示，其法向力的计算公式如下：
[0061]fn
＝-gcosa
[0062]
式中，fn为法向力；g为重力；α为切向力(fr)和水平方向的夹角。随着粉末向出口处流动，α不断增大，则法向力fn不断减小。由于较大的法向力会压缩粉末导致形成拱形，使料斗出口处堵塞，因此使用带有弯曲料斗设计的s粉末喷嘴可以保证出粉过程中粉末的连续性，有利于提高零件边界的成型精度。而对于锥形料斗，α角度保持恒定，则颗粒所受法向力不变，s粉末越靠近出口处越容易堵塞。
[0063]
综上所述，在超声振动连续打破拱形的情况下，弯曲料斗因为拥有更加连续的粉末流从而改善了b粉末烧结零件的分离情况，提高了零件成形精度。
[0064]
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0065]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，包括特制螺栓(1)、后盖板(2)、压电陶瓷(3)、前盖板(4)、锥形变幅杆(5)和针头(6)，所述压电陶瓷(3)设置在所述后盖板(2)和所述前盖板(4)之间，所述特制螺栓(1)与所述前盖板(4)螺纹连接，使得所述后盖板(2)和所述压电陶瓷(3)夹在中间，构成夹心式超声换能器，所述锥形变幅杆(5)的大端与所述前盖板(4)连接，所述锥形变幅杆(5)的小端连接所述针头(6)，所述特制螺栓(1)包括进料嘴(11)、第一粉末流道(12)和螺纹结构(13)，所述进料嘴(11)设置在所述特制螺栓(1)的顶部，所述第一粉末流道(12)设置在所述特制螺栓(1)的内部，所述进料嘴(11)与所述第一粉末流道(12)相连通，所述螺纹结构(13)设置在所述特制螺栓(1)的下端外表面，所述前盖板(4)内设有第二粉末流道(46)，所述锥形变幅杆(5)内设有第三粉末流道(53)，所述针头(6)包括第四粉末流道(62)、弯曲料斗(63)和针管(64)，所述弯曲料斗(63)设置在所述第四粉末流道(62)的下料端，所述针管(64)设置在所述弯曲料斗(63)的出料口；所述弯曲料斗(63)的母线为双曲线；所述第一粉末流道(12)、所述第二粉末流道(46)、所述第三粉末流道(53)、所述第四粉末流道(62)、所述弯曲料斗(63)和所述针管(64)依次相连通，粉末由所述进料嘴(11)进入，在自然状态下流至所述弯曲料斗(63)形成堵塞，夹心式超声换能器提供超声振动后堵塞被破坏，粉末从所述针管(64)流出。2.如权利要求1所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述双曲线的方程如下所示：其中d
r
为弯曲料斗的孔口直径；c0为弯曲料斗的收缩率。3.如权利要求2所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述后盖板(2)包括后盖板本体(22)和设置在所述后盖板本体(22)上的第一圆柱形通孔(21)，所述第一圆柱形通孔(21)套设所述特制螺栓(1)。4.如权利要求3所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述压电陶瓷(3)包括四片环形压电陶瓷片(31)，四片所述环形压电陶瓷片(31)由上至下依次设置，多个环形组成第二圆柱形通孔(32)，所述第二圆柱形通孔(32)与所述第一圆柱形通孔(21)相连通，所述第二圆柱形通孔(32)套设所述特制螺栓(1)。5.如权利要求4所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述前盖板(4)包括前盖板本体(41)和设置在所述前盖板本体(41)上端的杯状法兰盘(42)，所述杯状法兰盘(42)上设有连接键(43)和螺纹孔(44)，用于喷头的固定和实现绕喷头中轴线旋转；所述前盖板本体(41)包括第一盖板(411)和第二盖板(412)，所述第二盖板(412)设置在所述第一盖板(411)的下方，所述第一盖板(411)内设有第一内螺纹孔(45)，所述第一内螺纹孔(45)与所述螺纹结构(13)对应，所述第一盖板(411)的两侧部均设有第一扁位(47)；所述第二盖板(412)内设有所述第二粉末流道(46)，所述第二粉末流道(46)设置在所述第一内螺纹孔(45)的下方，且与所述第一粉末流道(12)连通，所述第二盖板(412)的外表面设有变幅杆连接螺纹(48)，用于连接所述锥形变幅杆(5)。6.如权利要求5所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述锥形变幅杆(5)包括变幅杆本体(51)和设置在所述变幅杆本体(51)内的第二内螺纹孔
(52)、第三粉末流道(53)和第三内螺纹孔(54)，所述第二内螺纹孔(52)设在顶部，与所述变幅杆连接螺纹(48)对应，所述第二内螺纹孔(52)的下方设有所述第三粉末流道(53)，所述第三粉末流道(53)与所述第二粉末流道(46)相连通，所述第三内螺纹孔(54)设在底部，与所述针头(6)连接，所述变幅杆本体(51)上端两侧部均设有第二扁位(55)。7.如权利要求6所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述针头(6)还包括针头本体(61)和设在所述针头本体(61)上端外表面的针头外螺纹(65)，所述针头外螺纹(65)与所述第三内螺纹孔(54)对应；所述针头本体(61)内设有所述第四粉末流道(62)、所述弯曲料斗(63)和所述针管(64)。8.如权利要求7所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述针管(64)的尾部设有缺口(641)。9.如权利要求8所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述针管(64)的内径与所述弯曲料斗(63)的出口直径大小相同。10.如权利要求9所述的一种用于3d打印的超声振动式微量送粉喷头，其特征在于，所述针管(64)的长度为所述针头本体(61)长度的所述针头本体(61)的下端呈倒圆角形。

技术总结
本发明提供了一种用于3D打印的超声振动式微量送粉喷头。该喷头包括特制螺栓、后盖板、压电陶瓷、前盖板、锥形变幅杆和针头，压电陶瓷设置在后盖板和前盖板之间，特制螺栓与前盖板螺纹连接，使得后盖板和所述压电陶瓷夹在中间，构成夹心式超声换能器，针头内设有弯曲料斗。利用超声振动控制粉末流出，超声振动的振幅较小，减轻了喷嘴针管插入B粉末层时的影响，有利于提高零件的精度；利用超声振动打破粉末在弯曲料斗中结拱的机制来控制S粉末的流动与停止，原理简单，操作方便，有利于节省成本；而且使用母线为双曲线的弯曲料斗具有收缩率恒定的特点，粉末在该料斗中流动时流量稳定，有利于提高S粉末隔离线的均匀性，进而提高成型零件的精度。零件的精度。零件的精度。


技术研发人员：柏伟 李坤旭 韩光超
受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/31