CN109604600A - 一种以三激光器作能量源的金属3d打印设备 - Google Patents
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Abstract
一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,包括底座、安装仓、气泵和机头;底座上设置有加工台;开口处设置有基座;基座的底部设置有支撑台;安装仓设置在底座上;安装仓上设置有导轨,导轨上设置有第一料斗以及驱动件;安装仓的内壁上设置有电动推杆,电动推杆的一端设置有滑动块;气泵设置在安装仓上,气泵的底部设置有出气口;机头的底部设置有三个激光发射器;激光发射器与机头之间设置有球座与球头,球座与机头固定连接,球头与球座转动连接,激光发射器与球头固定连接;通过三个激光发射器相互配合工作,大大提高了工作效率,同时能够对金属粉末进行回收利用,更加节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印设备技术领域,尤其涉及一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属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。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后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。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息***、土木工程、***以及其他领域都有所应用;现有技术中所使用的3D打印设备大多数只能打印塑料或者树脂等材料,对于金属材料进行3D打印的设备则精度较低,同时效率较低。
为解决上述问题,本申请中提出一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在现有技术中所使用的3D打印设备大多数只能打印塑料或者树脂等材料,对于金属材料进行3D打印的设备则精度较低,同时效率较低的技术问题,本发明提出一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,通过三个激光发射器相互配合工作,大大提高了工作效率,同时能够对金属粉末进行回收利用,更加节能环保。
(二)技术方案
为解决上述问题,本发明提供了一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,包括底座、安装仓、气泵和机头;
底座上设置有加工台,加工台的上表面为水平面;加工台的中部设置有开口,开口处设置有基座,基座与开口的形状大小一致;基座的底部设置有支撑台,支撑台的长度大于基座的长度;底座内部设置有推动支撑台沿着竖直方向上下伸缩的伸缩件;
安装仓设置在底座上,安装仓与底座形成相对密封的仓体;安装仓上水平设置有导轨,导轨上设置有第一料斗以及驱动第一料斗沿着导轨滑动的驱动件;安装仓的内壁上设置有电动推杆,电动推杆的一端设置有滑动块,滑动块滑动设置在加工台上表面;电动推杆位于导轨下方,且电动推杆的运动方向与导轨平行;
气泵设置在安装仓上,气泵的底部设置有出气口,出气口伸入仓体内部;机头设置在安装仓的顶部,机头的底部设置有三个激光发射器;机头与控制器通讯连接;激光发射器朝向基座方向发射激光;激光发射器与机头之间设置有球座与球头,球座与机头固定连接,球头与球座转动连接,激光发射器与球头固定连接,球头内部设置有便于线缆穿过的通槽。
优选的,导轨上滑动设置有吸尘器,吸尘器的一端为吸气管,另一端为出气管,吸气管与出气管均为柔性管。
优选的,加工台的底部设置有第二料斗,吸尘器的出气管与第二料斗相连接,吸尘器的吸气管悬空。
优选的,球头的转动角度为0-360度。
优选的,伸缩件为电动缸,伸缩件的精度为0.1mm。
优选的,滑动块为平板状,滑动块的质量大于或等于1kg。
优选的,基座为陶瓷材料制成。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:首先通过控制器输入需要打印工件的形状与参数;之后,将第一料斗内部装满打印所需的金属粉末;启动气泵向仓体内部充入保护气体;之后驱动件带动第一料斗沿着导轨运动,当运动到基座上方时,投下一定量的金属粉末,之后驱动件带动第一料斗复位;电动推杆推动滑动块沿着加工台滑动,并将堆积在基座上的金属粉末压平,保持金属粉末的高度与加工台的高度一致;三个激光发射器发射出激光,根据工件的形状选择性的将金属粉末融化,绘制成所需要打印的工件的形状;三个激光发射器均通过球头与机头相连接,激光发射器相互配合,提高加工效率;当一层金属粉末加工完毕后,伸缩件向下收缩,基座跟着向下沉降,驱动件带动第一料斗沿着导轨运动再次对基座进行投料;投料过后在电动推杆的作用下,推动滑动块将金属粉末压平,保持金属粉末的高度与加工台的高度一致;激光发射器继续根据工件的形状选择性的将金属粉末融化,绘制成所需要打印的工件的形状;如此重复上述加工步骤直至完成整个工件的打印;工件打印完毕后,可以使用吸尘器将多余的金属粉末吸收,并送至第二料斗中,便于进行回收利用。该种三激光器作能量源的金属3D打印设备,通过三个激光发射器相互配合工作,大大提高了工作效率,同时能够对金属粉末进行回收利用,更加节能环保。
附图说明
图1为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备的整体结构示意图。
图2为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中第一料斗运动状态示意图。
图3为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中滑动块运动状态示意图。
图4为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中球头与球座的连接结构示意图。
图5为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中加工台的俯视图。
附图标记:
1、气泵;2、安装仓;3、出气口;4、导轨;5、驱动件;6、电动推杆;7、加工台;8、底座;9、伸缩件;10、支撑台;11、基座;12、第二料斗;13、出气管;14、吸气管;15、吸尘器;16、激光发射器;17、滑动块;18、第一料斗;19、机头;20、球座;21、球头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备的整体结构示意图。
图2为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中第一料斗运动状态示意图。
图3为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中滑动块运动状态示意图。
图4为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中球头与球座的连接结构示意图。
如图1-4所示,本发明提出的一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,包括底座8、安装仓2、气泵1和机头19;
底座8上设置有加工台7,加工台7的上表面为水平面;加工台7的中部设置有开口,开口处设置有基座11,基座11与开口的形状大小一致;基座11的底部设置有支撑台10,支撑台10的长度大于基座11的长度;基座11的厚度与加工台7的厚度一致,使的基座11上升到最高时也不会凸出加工台7表面,防止滑动块17滑动过程中与基座11碰撞造成损坏;底座8内部设置有推动支撑台10沿着竖直方向上下伸缩的伸缩件9;
安装仓2设置在底座8上,安装仓2与底座8形成相对密封的仓体;安装仓2上水平设置有导轨4,导轨4上设置有第一料斗18以及驱动第一料斗18沿着导轨4滑动的驱动件5;安装仓2的内壁上设置有电动推杆6,电动推杆6的一端设置有滑动块17,滑动块17滑动设置在加工台7上表面;电动推杆6位于导轨4下方,且电动推杆6的运动方向与导轨4平行;
气泵1设置在安装仓2上,气泵1的底部设置有出气口3,出气口3伸入仓体内部;机头19设置在安装仓2的顶部,机头19的底部设置有三个激光发射器16;机头19与控制器通讯连接;激光发射器16朝向基座11方向发射激光;激光发射器16与机头19之间设置有球座20与球头21,球座20与机头19固定连接,球头21与球座20转动连接,激光发射器16与球头21固定连接,球头21内部设置有便于线缆穿过的通槽。
在一个可选的实施例中,导轨4上滑动设置有吸尘器15,吸尘器15的一端为吸气管14,另一端为出气管13,吸气管14与出气管13均为柔性管。
在一个可选的实施例中,加工台7的底部设置有第二料斗12,吸尘器15的出气管13与第二料斗12相连接,吸尘器15的吸气管14悬空。
在一个可选的实施例中,伸缩件9为电动缸,伸缩件9的精度为0.1mm。
在一个可选的实施例中,基座11为陶瓷材料制成。
本发明中,首先通过控制器输入需要打印工件的形状与参数;之后,将第一料斗内部装满打印所需的金属粉末;启动气泵向仓体内部充入保护气体;之后驱动件带动第一料斗沿着导轨运动,当运动到基座上方时,投下一定量的金属粉末,之后驱动件带动第一料斗复位;电动推杆推动滑动块沿着加工台滑动,并将堆积在基座上的金属粉末压平,保持金属粉末的高度与加工台的高度一致;三个激光发射器发射出激光,根据工件的形状选择性的将金属粉末融化,绘制成所需要打印的工件的形状;三个激光发射器均通过球头与机头相连接,激光发射器相互配合,提高加工效率;当一层金属粉末加工完毕后,伸缩件向下收缩,基座跟着向下沉降,驱动件带动第一料斗沿着导轨运动再次对基座进行投料;投料过后在电动推杆的作用下,推动滑动块将金属粉末压平,保持金属粉末的高度与加工台的高度一致;激光发射器继续根据工件的形状选择性的将金属粉末融化,绘制成所需要打印的工件的形状;如此重复上述加工步骤直至完成整个工件的打印;工件打印完毕后,可以使用吸尘器将多余的金属粉末吸收,并送至第二料斗中,便于进行回收利用。
图4为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中球头与球座的连接结构示意图。
如图4所示,球头21的转动角度为0-360度。
需要说明的是,激光发射器16通过球头21与球座转动连接,转动角度较大,能够向基座11上的任意一点发射激光,进行打印。
图5为本发明提出的以三激光器作能量源的金属3D打印设备中加工台的俯视图
如图5所示,滑动块17为平板状,滑动块17的质量大于或等于1kg。
需要说明的是,滑动块17质量较重,有利于将金属粉末压紧压实,使的3D打印成型的工件更加表面更加光滑。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,包括底座(8)、安装仓(2)、气泵(1)和机头(19);
底座(8)上设置有加工台(7),加工台(7)的上表面为水平面;加工台(7)的中部设置有开口,开口处设置有基座(11),基座(11)与开口的形状大小一致;基座(11)的底部设置有支撑台(10),支撑台(10)的长度大于基座(11)的长度;底座(8)内部设置有推动支撑台(10)沿着竖直方向上下伸缩的伸缩件(9);
安装仓(2)设置在底座(8)上,安装仓(2)与底座(8)形成相对密封的仓体;安装仓(2)上水平设置有导轨(4),导轨(4)上设置有第一料斗(18)以及驱动第一料斗(18)沿着导轨(4)滑动的驱动件(5);安装仓(2)的内壁上设置有电动推杆(6),电动推杆(6)的一端设置有滑动块(17),滑动块(17)滑动设置在加工台(7)上表面;电动推杆(6)位于导轨(4)下方,且电动推杆(6)的运动方向与导轨(4)平行;
气泵(1)设置在安装仓(2)上,气泵(1)的底部设置有出气口(3),出气口(3)伸入仓体内部;机头(19)设置在安装仓(2)的顶部,机头(19)的底部设置有三个激光发射器(16);机头(19)与控制器通讯连接;激光发射器(16)朝向基座(11)方向发射激光;激光发射器(16)与机头(19)之间设置有球座(20)与球头(21),球座(20)与机头(19)固定连接,球头(21)与球座(20)转动连接,激光发射器(16)与球头(21)固定连接,球头(21)内部设置有便于线缆穿过的通槽。
2.根据权利要求1所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,导轨(4)上滑动设置有吸尘器(15),吸尘器(15)的一端为吸气管(14),另一端为出气管(13),吸气管(14)与出气管(13)均为柔性管。
3.根据权利要求2所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,加工台(7)的底部设置有第二料斗(12),吸尘器(15)的出气管(13)与第二料斗(12)相连接,吸尘器(15)的吸气管(14)悬空。
4.根据权利要求1所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,球头(21)的转动角度为0-360度。
5.根据权利要求1所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,伸缩件(9)为电动缸,伸缩件(9)的精度为0.1mm。
6.根据权利要求1所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,滑动块(17)为平板状,滑动块(17)的质量大于或等于1kg。
7.根据权利要求1所述的以三激光器作能量源的金属3D打印设备,其特征在于,基座(11)为陶瓷材料制成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190412 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |