CN103785832B - 铝合金管坯直径可调的3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置，包括横向设置的中心孔调节杆、可移动雾化器及驱动电机，所述可移动雾化器对应设置在中心孔调节杆上方，所述中心孔调节杆包括基体管、中心螺杆、调距螺母及调距连杆，所述中心螺杆同轴设置在基体管内，中心螺杆内同轴设置有转轴，所述驱动电机驱动转轴旋转，所述中心孔调节杆外径可调。该铝合金管坯直径可调的3D打印装置可以打印出带有中心孔的铝合金管坯，不仅降低了生产成本，还大大提高了加工效率，由于中心孔调节杆的外径可调，可以加工出带有不同直径的中心孔的铝合金管坯，同时由于雾化器采用可移动式，使得铝合金管坯长度可调，可以满足各种加工要求，使用范围较广。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置。
背景技术
3D打印（3Dprinting），即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用熔融金属（合金）、粉末状金属（合金）或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。这种技术的最大特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。目前已成为国际和国内的前沿研究领域。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型***，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
然而，现有的3D打印机一般功能较为单一，在打印带有中心孔的铝合金管坯时，一般都是先通过打印机打印出实心铝合金管坯，然后再将打印好的铝合金管坯运输到冲床或切割机内加工出中心孔，这就在原有的3D打印机的基础上，需要购买冲孔设备或切割设备，大大提高了生产成本，而且还降低了生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了提供一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置，能够打印出带有中心孔的铝合金管坯，且铝合金管坯的长度可调，铝合金管坯的中心孔尺寸可调。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置，包括横向设置的中心孔调节杆、可移动雾化器及驱动电机，所述可移动雾化器对应设置在中心孔调节杆上方，所述中心孔调节杆包括基体管、中心螺杆、调距螺母及调距连杆，所述中心螺杆同轴设置在基体管内，中心螺杆内同轴设置有转轴，所述驱动电机驱动转轴旋转，中心螺杆与基体管之间设有空腔，所述调距螺母沿中心螺杆轴向均匀固定，所述调距连杆沿调距螺母周向均匀设置，调距连杆两端分别通过铰链与调距螺母、基体管内壁固定连接，所述中心螺杆一侧设置有能够调节中心螺杆沿基体管左右移动的调节螺栓。
在进行铝合金管坯3D打印时，可能需要在铝合金管坯中心打孔。针对这一问题，一般厂家都是将打印好的铝合金管坯搬运至冲床、切割装置等加工工位进行冲孔或切割，而并没有想到在原有的3D打印机上进行改进，这就在原有的3D打印机的基础上，需要购买冲孔设备或切割设备，大大提高了生产成本。因此，如何在原有的3D打印机上进行改进，使其能够打印出带有中心孔的铝合金管坯是亟待解决的难点。
本发明通过对现有的3D打印机改进，将普通的沉积基体改为可旋转的中心孔调节杆，根据中心孔调节杆的直径，雾化器对其表面进行喷涂即可打印出带有相应尺寸中心孔的铝合金管坯。
另外，本发明通过将调距连杆、调节螺母及基体管巧妙的配合，使得该中心孔调节杆的外径可调，从而可以加工出含有不同直径中心孔的铝合金管坯，大大提高了应用范围。
根据某些特殊的铝合金管坯的加工要求，所述基体管外壁设置有若干凸环，所述凸环沿基体管外壁轴向均匀设置，采用该结构可以使得铝合金管坯内具有多个直径大于中心孔的环形槽。
为了使得雾化器能够打印出长度较长的铝合金管坯，本发明还包括一滑轨，所述滑轨与中心孔调节杆平行设置，滑轨上固定有滑块，所述滑块与可移动雾化器固定连接，滑块带动可移动雾化器水平移动，从而可以打印出长度较长的铝合金管坯。
所述基体管采用铝膜制得，基体管厚度为0.2-2mm。
本发明的有益效果是：本发明铝合金管坯直径可调的3D打印装置可以打印出带有中心孔的铝合金管坯，不仅降低了生产成本，还大大提高了加工效率，由于中心孔调节杆的外径可调，可以加工出带有不同直径的中心孔的铝合金管坯，同时由于雾化器采用可移动式，使得铝合金管坯长度可调，可以满足各种加工要求，使用范围较广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明铝合金管坯直径可调的3D打印装置的一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明铝合金管坯直径可调的3D打印装置的中心孔调节杆的内部结构示意图；
图中：1.基体管，2.中心螺杆，3.调距螺母，4.调距连杆，5.铰链，6.调节螺栓，7.空腔，8.凸环，9.雾化器，10.铝合金管坯。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2所示，一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置，包括横向设置的中心孔调节杆、可移动雾化器9及驱动电机，所述可移动雾化器9对应设置在中心孔调节杆上方，所述中心孔调节杆包括基体管1、中心螺杆2、调距螺母3及调距连杆4，所述中心螺杆2同轴设置在基体管1内，中心螺杆2内同轴设置有转轴，所述驱动电机驱动转轴旋转，中心螺杆2与基体管1之间设有空腔7，所述调距螺母3沿中心螺杆2轴向均匀固定，所述调距连杆4呈“伞状”均匀固定在调距螺母3四周，调距连杆4两端分别通过铰链5与调距螺母3、基体管1内壁固定连接，所述中心螺杆2一侧设置有能够调节中心螺杆2沿基体管1左右移动的调节螺栓6。调节螺栓6与中心螺杆2螺纹连接，正向或反向旋转调节螺栓6即可带动中心螺杆2沿基体管1向左或向右移动。
本发明通过对现有的3D打印机改进，将普通的沉积基体改为可旋转的中心孔调节杆，根据中心孔调节杆的直径，雾化器9对其表面进行喷涂即可打印出带有相应尺寸中心孔的铝合金管坯10。
另外，本发明通过将调距连杆4、调节螺栓6及基体管1巧妙的配合，使得该中心孔调节杆的外径可调，从而可以加工出含有不同直径中心孔的铝合金管坯10，大大提高了应用范围。
正向旋转调节螺栓6，由于调节螺栓6与中心螺杆2螺纹连接，则中心螺杆2沿基体管1向右移动，带动调距螺母3向右移动，由于调距连杆4两端分别通过铰链5与调距螺母3、基体管1内壁固定连接，则调距连杆4与水平面的夹角逐渐增大，即调距连杆4固定在基体管1内壁的一端向外扩张，从而将基体管1直径撑大，从左到右设置的呈环形的调距连杆4即将整个基体管1的直径撑大，从而增加了基体管1的外径，可以加工中心孔较大的铝合金管坯10；反向旋转调节螺栓6，则中心螺杆2沿基体管1向左移动，带动调距螺母3向左移动，由于调距连杆4两端分别通过铰链5与调距螺母3、基体管1内壁固定连接，则调距连杆4与水平面的夹角逐渐减小，即调距连杆4固定在基体管1内壁的一端向内收缩，从而将基体管1直径拉小，从左到右设置的呈环形的调距连杆4即将整个基体管1的直径拉小，从而减小了基体管1的外径，可以加工中心孔较小的铝合金管坯10。
根据某些特殊的铝合金管坯10的加工要求，所述基体管1外壁设置有若干凸环8，所述凸环8沿基体管1外壁轴向均匀设置，采用该结构可以使得铝合金管坯10内具有多个直径大于中心孔的环形槽。
为了使得雾化器9能够打印出长度较长的铝合金管坯10，本发明还包括一滑轨，所述滑轨与中心孔调节杆平行设置，滑轨上固定有滑块，所述滑块与雾化器9固定连接，滑块带动雾化器9水平移动，从而可以打印出长度较长的铝合金管坯10。
所述基体管1采用铝膜制得，基体管1厚度优选为0.2-2mm。
加工时，旋转调节螺栓6，使得中心孔调节杆的外径与所需要加工的铝合金管坯10的中心孔的直径相同，打开控制开关，驱动电机驱动整个中心孔调节杆旋转，雾化器9开始往中心孔调节杆的基体管1表面喷射液体铝浆，由于中心孔调节杆不停旋转，则铝浆围绕基体管1逐渐形成环形铝合金管坯10，电机驱动滑块逐渐移动，带动雾化器9移动，从而使得铝合金管坯10长度逐渐增长，由于基体管1表面的凸环8，则使得铝合金管坯10内壁形成直径与凸环8相对应的凹槽，可以加工出厚度为2-5mm、长度为100-1000mm、重达1吨以上的铝合金管坯10。
与现有技术相比，本发明铝合金管坯直径可调的3D打印装置可以打印出带有中心孔的铝合金管坯10，不仅降低了生产成本，还大大提高了加工效率，由于中心孔调节杆的外径可调，可以加工出带有不同直径的中心孔的铝合金管坯10，同时由于雾化器9采用可移动式，使得铝合金管坯10长度可调，可以满足各种加工要求，使用范围较广。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种铝合金管坯直径可调的3D打印装置，其特征在于：包括横向设置的中心孔调节杆、可移动雾化器及驱动电机，所述可移动雾化器对应设置在中心孔调节杆上方，所述中心孔调节杆包括基体管、中心螺杆、调距螺母及调距连杆，所述中心螺杆同轴设置在基体管内，中心螺杆内同轴设置有转轴，所述驱动电机驱动转轴旋转，中心螺杆与基体管之间设有空腔，所述调距螺母沿中心螺杆轴向均匀固定，所述调距连杆沿调距螺母周向均匀设置，调距连杆两端分别通过铰链与调距螺母、基体管内壁固定连接，所述中心螺杆一侧设置有能够调节中心螺杆沿基体管左右移动的调节螺栓。
2.如权利要求1所述的铝合金管坯直径可调的3D打印装置，其特征在于：所述基体管外壁设置有若干凸环，所述凸环沿基体管外壁轴向均匀设置。
3.如权利要求1所述的铝合金管坯直径可调的3D打印装置，其特征在于：还包括一滑轨，所述滑轨与中心孔调节杆平行设置，滑轨上固定有滑块，所述滑块与可移动雾化器固定连接。
4.如权利要求1所述的铝合金管坯直径可调的3D打印装置，其特征在于：所述基体管厚度为0.2-2mm。
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