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一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置

阅读：131发布：2021-02-22

IPRDB可以提供一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，包括搅拌杆、桨叶和桨轮；所述搅拌杆、桨叶和桨轮的内部中空且相互连通；所述搅拌杆与动力组件连接，所述动力组件内设有高压空气入管，所述高压空气入管与所述搅拌杆连通；所述搅拌杆底端设有盖片。本实用新型提供的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置解决了普通搅拌混合装置无法迅速地使石墨烯均匀混合至树脂基体中的问题，提高了石墨烯的混合效率，进而提高了光固化材料的生产效率。，下面是一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：包括搅拌杆(10)、桨叶(20)和桨轮(30)；

所述搅拌杆(10)、桨叶(20)和桨轮(30)的内部中空且相互连通；

所述搅拌杆(10)与动力组件(12)连接，所述动力组件(12)内设有高压空气入管，所述高压空气入管与所述搅拌杆(10)连通；

所述搅拌杆(10)底端设有盖片。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：所述搅拌杆(10)内部设有第一气道(11)，所述第一气道(11)上端与所述高压空气入管连通，所述第一气道(11)底端通过所述盖片密封。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：所述桨叶(20)内部设有第二气道(21)，所述第二气道(21)与所述第一气道(11)连通。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于；

所述桨轮(30)为圆环管道，所述桨轮(30)与所述第二气道(21)连通。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：所述桨轮(30)的内壁上设有挡板(31)，所述挡板(31)间隔设置。

6.根据权利要求4所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：所述桨叶(20)为倾斜于所述桨轮(30)所在平面的平板。

7.根据权利要求4所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：所述搅拌杆(10)上连接有多个桨叶(20)，所述桨叶(20)与所述桨轮(30)的内侧连接。

8.根据权利要求4所述的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，其特征在于：还包括搅拌容器(40)，所述搅拌杆(10)、桨叶(20)和桨轮(30)位于所述搅拌容器(40)内。

说明书全文

一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及树脂混合装置，特别涉及一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置。

背景技术

[0002] 3D打印光固化材料一般由光引发剂、预聚物、弹体及少量添加剂组成，上述物质经聚合、搅拌混合等步骤后形成用于3D打印的光固化材料，其中光固化材料在搅拌混合过程
中需要使用特殊的混合搅拌器，以提供较为良好的混合效果，从而保证光固化材料的性能。

[0003] 除此之外，为了提高光固化材料的性能，现有技术中还有将石墨烯加入至光固化体系中进行搅拌混合的技术，石墨烯(Graphene)是指单层碳原子紧密规则排列，碳原子间
以sp2轨道互相键接形成六角碳环后延伸形成如蜂巢似的二维平面结构的一种平面多环芳
香烃原子晶体，是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。石墨烯内部碳碳键的长度仅
为碳原子之间的连接较为柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形以适
应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。除此之外，
作为一种拥有独特结构和优异性能的新型材料，石墨烯具有优秀的机械强度、较高的比表
面积和较高的柔韧性，其载流子迁移率数值也较为突出。

[0004] 石墨烯在实际使用中通常将其溶于溶液中制成分散相后再将其加入至3D打印光固化材料体系中进行搅拌混合，从而可将石墨烯的优秀性质引入光固化材料中，比如可以
增强材料的导电性能和机械强度等，但是石墨烯由于其纳米尺度的结构特点和比表面积大
的特性，使其极易在树脂基体中发生团聚现象，从而使石墨烯的混合效果下降，目前所使用
的常规的搅拌器中通过搅拌桨地不断旋转搅拌，无法迅速地使石墨烯均匀混合至树脂基体
中，导致生产效率下降、石墨烯混合效率低。
实用新型内容

[0005] 为解决上述提到的现有的混合装置在石墨烯混合光固化材料中出现的生产效率低、石墨烯混合效率低的问题，本实用新型提供了一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混
合装置，包括搅拌杆、桨叶和桨轮；所述搅拌杆、桨叶和桨轮的内部中空且相互连通；所述搅
拌杆与动力组件连接，所述动力组件内设有高压空气入管，所述高压空气入管与所述搅拌
杆连通；所述搅拌杆底端设有盖片。

[0006] 进一步地，所述搅拌杆内部设有第一气道，所述第一气道上端与所述高压空气入管连通，所述第一气道底端通过所述盖片密封。

[0007] 进一步地，所述桨叶内部设有第二气道，所述第二气道与所述第一气道连通。

[0008] 进一步地，所述桨轮为圆环管道，所述桨轮与所述第二气道连通。

[0009] 进一步地，所述桨轮的内壁上设有挡板，所述挡板间隔设置。

[0010] 进一步地，所述桨叶为倾斜于所述桨轮所在平面的平板。

[0011] 进一步地，所述搅拌杆上连接有多个桨叶，所述桨叶与所述桨轮的内侧连接。

[0012] 进一步地，还包括搅拌容器，所述搅拌杆、桨叶和桨轮位于所述搅拌容器内。

[0013] 本实用新型提供的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，在使用时先将石墨烯分散液装入中空的搅拌杆、桨叶和桨轮中，动力组件使搅拌杆旋转并是桨叶和桨轮
对光固化材料的原料进行搅拌，同时石墨烯分散液受到搅拌杆旋转的离心力作用，在桨轮
内持续地混合，经过一段时间后，原料被初步混合搅拌均匀，此时打开搅拌杆底端盖片，经
由高压空气入管向搅拌杆内部通入高压空气，由于气压的失衡，桨轮内部的石墨烯分散液
随高压空气进入原料混合物中，再经由桨叶的搅拌作用，使石墨烯分散液可以均匀地分散
在原料混合物中。本实用新型提供的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置解决了
普通搅拌混合装置无法迅速地使石墨烯均匀混合至树脂基体中的问题，提高了石墨烯的混
合效率，进而提高了光固化材料的生产效率。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是
本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0015] 图1为本实用新型提供的石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置中搅拌杆、桨叶和桨轮的侧视图；

[0016] 图2为图1中桨轮的俯视图；

[0017] 图3为图2中桨轮的内部剖视图；

[0018] 图4为图1中搅拌杆的剖视图；

[0019] 图5为图1中桨叶的侧视图；

[0020] 图6为本实用新型提供的石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置的结构示意图。

[0021] 附图标记：

[0022] 10搅拌杆 20桨叶 30桨轮

[0023] 40搅拌容器 11第一气道 12动力组件

[0024] 21第二气道 31挡板

具体实施方式

[0025] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

[0026] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0027] 如图1所示，包括搅拌杆10、桨叶20和桨轮30；所述搅拌杆10、桨叶20和桨轮30的内部中空且相互连通；所述搅拌杆10与动力组件12连接，所述动力组件12内设有高压空气入
管，所述高压空气入管与所述搅拌杆10连通；所述搅拌杆10底端设有盖片。

[0028] 具体实施时，如图1、图2、图4所示，桨叶20与搅拌杆10连接，桨叶20与桨轮30的内侧连接，且搅拌杆10、桨叶20和桨轮30的内部皆为中空且互相连通，石墨烯分散液通过搅拌
杆10和桨叶20的中空管道进入桨轮30中，由于搅拌杆10底端设有盖片，起到密封作用，使装
入搅拌杆10、桨叶20和桨轮30内的石墨烯分散液能够暂时贮存。工作时将石墨烯分散液装
入后，搅拌杆10与动力组件12连接，使搅拌杆10旋转搅拌光固化材料的原料混合物，由于桨
叶20和桨轮30的搅拌作用，使原料混合物得到初步的搅拌混合，同时在桨轮30内的石墨烯
分散液受到离心力作用，也在持续地进行运动。在经过一段时间的搅拌后，将搅拌杆10底端
的盖片打开，同时将高压空气入管打开，使高压空气进入搅拌杆内部中空管道内，由于气流
在管道中高速运动造成气压失衡，使桨轮30中的石墨烯分散液随着高压空气进入到原料混
合物中，此时搅拌杆10持续旋转，同时高压空气搅动原料混合物，使石墨烯与物料进行充分
的混合。其中，动力组件12内设有搅拌电机。

[0029] 本实用新型提供的一种石墨烯3D打印光固化材料的快速混合装置，通过设置中空且相互连通的搅拌杆、桨叶和桨轮，在搅拌混合过程中先对原料进行初步搅拌和使石墨烯
分散液持续运动，再通过高速空气流将石墨烯分散液通入原料混合物中，桨叶和桨轮的不
间断搅拌使石墨烯与原料进行充分的混合，提高了石墨烯的混合效率，进而提高了光固化
材料的生产效率。

[0030] 优选地，所述搅拌杆10内部设有第一气道11，所述第一气道11上端与所述高压空气入管连通，所述第一气道11底端通过所述盖片密封。

[0031] 具体实施时，如图4所示，搅拌杆10内部的中空管道为第一气道11，第一气道11的上端与高压空气入管连通，底端通过盖片进行密封，实际使用时将石墨烯分散液从第一气
道11的上端开口通入，同时下端盖片密封，再将搅拌杆10装入动力组件12中，使第一气道11
与高压空气入管连通。

[0032] 优选地，所述桨叶20内部设有第二气道21，所述第二气道21与所述第一气道11连通。

[0033] 具体实施时，如图5所示，桨叶20内设有第二气道21，第二气道21的一端与第一气道11的侧壁连通，使搅拌杆10中的石墨烯分散液可以通过第二气道21进入桨轮30中。

[0034] 优选地，所述桨轮30为圆环管道，所述桨轮30与所述第二气道21连通。

[0035] 具体实施时，如图2所示，桨轮30为圆环管道，内部中空，管道与桨叶20的第二气道21连通，使石墨烯分散液可以贮存在管道内，并在离心力作用下使石墨烯分散液持续运动。

[0036] 优选地，所述桨轮30的内壁上设有挡板31，所述挡板31间隔设置。

[0037] 具体实施时，如图3所示，在桨轮30的内壁上设有挡板31，挡板31为半圆形，且相邻的挡板31间隔设置，形成多层的撞击面，石墨烯分散液受到离心力作用时，在桨轮30的管道
内高速运动，撞击挡板31，从而使石墨烯分散液中的石墨烯始终保持均匀的混合状态。

[0038] 优选地，所述桨叶20为倾斜于所述桨轮30所在平面的平板。

[0039] 具体实施时，如图1、图2和图5所示，桨叶20倾斜设置，在搅拌杆10转动时，带动桨叶20对原料混合物进行搅动，倾斜设置的桨叶20可以有效地形成湍流，从而增强混合效果。

[0040] 优选地，所述搅拌杆10上连接有多个桨叶20，所述桨叶20与所述桨轮30的内侧连接。

[0041] 具体实施时，如图1、图2所示，搅拌杆10上连接多个桨叶20，可提高桨叶20的搅拌效率。

[0042] 优选地，还包括搅拌容器40，所述搅拌杆10、桨叶20和桨轮30位于所述搅拌容器40内。

[0043] 具体实施时，如图6所示，搅拌杆10、桨叶20和桨轮30位于搅拌容器40内，光固化材料的原料混合物置于搅拌容器40内。

[0044] 尽管本文中较多的使用了诸如搅拌杆、桨叶、桨轮、搅拌容器、第一气道、动力组件、第二气道、挡板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了
更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用
新型精神相违背的。

[0045] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部
技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新
型各实施例技术方案的范围。

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