本實(shí)用新型涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭。

背景技術(shù)：

增材制造是利用計(jì)算機(jī)將CAD模型沿一個(gè)方向離散成系列二維截面圖，然后根據(jù)信息逐層均勻打印堆積成型的快速方法。為了減小切片誤差，通常取較小切片厚度，通過減薄分層厚度提高成型精度的傳統(tǒng)方法不僅導(dǎo)致成型速度大幅度下降，成型制品機(jī)械強(qiáng)度的降低，還大幅提高成型的技術(shù)難度。成型精度、速度、成本嚴(yán)重制約著增材制造成型方法的應(yīng)用普及。為了解決成型精度提高導(dǎo)致的成型速度下降問題，實(shí)現(xiàn)成型速度和成型精度的同步提升，亟待開發(fā)出可以解決上述問題的新型噴射頭。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的數(shù)字化噴射噴頭，可以在增材制造過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化噴射打印，實(shí)現(xiàn)非均勻噴射打印，實(shí)現(xiàn)成型速度和成型精度的同步提升以及非均勻梯度材料的增材制造。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭，包括微噴嘴、噴嘴夾持部件和噴射驅(qū)動(dòng)部件，噴嘴夾持部件包括套設(shè)在微噴嘴的管壁外側(cè)的微針卡座和座板，微針卡座和座板之間膠粘噴射驅(qū)動(dòng)部件，微噴嘴從所述微針卡座穿出，微噴嘴的端部套設(shè)鎖緊套。

上述的一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭，所述噴射驅(qū)動(dòng)部件為壓電作動(dòng)器。

上述的一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭，所述微噴嘴的管壁與座板之間設(shè)有上定位套，微噴嘴的管壁與微針卡座之間設(shè)有下定位套。

上述的一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭，所述壓電作動(dòng)器連接控制單元。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用外部宏驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)微噴嘴的管壁往復(fù)運(yùn)動(dòng)，借助微流邊界層的剪切粘滯力傳遞外部宏驅(qū)動(dòng)力和能量，實(shí)現(xiàn)液體或粉體的微量噴射；該方法不需要微嵌入微電路，不需要大量的微元器件，以微噴嘴自身低雷諾數(shù)特性實(shí)現(xiàn)常態(tài)下閉合狀態(tài)；

2、所實(shí)現(xiàn)的微量噴射是數(shù)字化噴射，噴射頻率、噴射量大小，可由程序調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓等參數(shù)控制。

本實(shí)用新型可用于增材制造中同一切片層的非均勻噴射，邊界區(qū)域采用較高的頻率和較小的噴射量，中間則較大噴射量，從而實(shí)現(xiàn)成型速度和成型精度的同步提升以及非均勻梯度材料的增材制造。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，一種用于增材制造的數(shù)字化噴射噴頭，微噴嘴1裝入微針卡座5，由下定位套6在軸向和徑向定位，由鎖緊套7夾緊于微針卡座5中，微針卡座5膠粘于壓電作動(dòng)器4，壓電作動(dòng)器4膠粘于座板3，壓電作動(dòng)器4由外接控制單元控制，座板3孔中裝入上定位套2，對(duì)微噴嘴1輔助定位支承。

使用時(shí)，用于成型的物料(液體或粉體)裝入微噴嘴1，對(duì)壓電作動(dòng)器4施加脈沖驅(qū)動(dòng)電壓，壓電效應(yīng)作用下，在低電平→高電平階段，壓電作動(dòng)器4 膨脹，驅(qū)動(dòng)微針卡座5、微噴嘴1管壁加速前進(jìn)，在邊界層作用下，管內(nèi)液體(或粉體)隨管壁前進(jìn)，相位慢π/2。在高電平→低電平時(shí)，壓電效應(yīng)消失，作動(dòng)器回縮，產(chǎn)生反向加速度，管壁減少并加速后退，此時(shí)液體(或粉體)在慣性力作用下仍保持繼續(xù)前進(jìn)趨勢(shì)，在邊界層產(chǎn)生剪切力，當(dāng)達(dá)到足以克服液體張力，與管壁間產(chǎn)生相對(duì)滑移運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)管內(nèi)液體(或粉體)的脈沖運(yùn)動(dòng)，至管口處，克服管口阻力和液體張力(或粉體橋接力)，實(shí)現(xiàn)微量噴射。常態(tài)下，在低雷諾數(shù)微管內(nèi)，邊界層阻力、液體張力(或粉體橋接力)等作用下，保持管內(nèi)液體(粉體)不流動(dòng)，微噴嘴處于常閉狀態(tài)。

實(shí)施例2

以陣列微噴嘴代替圖1所示單噴嘴1，可以實(shí)現(xiàn)陣列噴射，如圖2所示，陣列微噴嘴以螺紋鎖于料斗41，由密封圈61密封，料斗黏結(jié)于蓋板31，蓋板31膠粘與壓電驅(qū)動(dòng)器21，壓電驅(qū)動(dòng)器21膠粘于座板11，上述液滴噴射驅(qū)動(dòng)方式不限于壓電驅(qū)動(dòng)，凡輸入的能量以數(shù)字化控制，輸入的能量以宏驅(qū)動(dòng)方式作用于外管壁，通過微流邊界層實(shí)現(xiàn)的液滴數(shù)字化驅(qū)動(dòng)噴射均屬于此專利范疇。

以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，均應(yīng)該在由本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍之中。