一種金屬3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)，具體說是一種金屬3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的金屬3D打印機(jī)是只設(shè)有X、Y、Z三軸，只能打印一些簡單零件，但在實(shí)際生產(chǎn)使用中，因?yàn)榻饘偃刍蠖逊e時(shí)如下方?jīng)]有托件則會(huì)下垂變形，所以對一些復(fù)雜的中空零件無法制造出滿足要求的產(chǎn)品，影響了 3D打印技術(shù)的實(shí)用推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中金屬3D打印時(shí)金屬熔化后堆積時(shí)如下方?jīng)]有托件則會(huì)下垂變形的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能滿足不同材質(zhì)、復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)打印生產(chǎn)的金屬3D打印機(jī)。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種金屬3D打印機(jī)，包括機(jī)架、工作臺、工作臺運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印頭、送料機(jī)構(gòu)及電控箱組成，所述工作臺運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括分別驅(qū)動(dòng)工作臺橫向運(yùn)動(dòng)、縱向運(yùn)動(dòng)、垂直旋轉(zhuǎn)和水平旋轉(zhuǎn)的工作臺橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；所述打印頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括分別驅(qū)動(dòng)打印頭垂直運(yùn)動(dòng)、水平旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)的打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印頭水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0005]進(jìn)一步地，所述工作臺橫向、縱向機(jī)構(gòu)互相疊加安裝于機(jī)架上，工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于工作臺橫向或縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，工作臺安裝于工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；上述各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的均可為數(shù)控電機(jī)控制并全部聯(lián)接電控箱。
[0006]進(jìn)一步地，所述工作臺橫向、縱向機(jī)構(gòu)互相疊加安裝于機(jī)架上，工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于工作臺橫向或縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，工作臺安裝于工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；上述各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的均可為數(shù)控電機(jī)控制并全部聯(lián)接電控箱。
[0007]進(jìn)一步地，所述打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于工作臺上方的機(jī)架上，打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次經(jīng)打印頭水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接打印頭，或打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)依次經(jīng)打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、打印頭水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接打印頭；上述各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的均可為數(shù)控電機(jī)控制并全部聯(lián)接電控箱。
[0008]進(jìn)一步地，所述送料機(jī)構(gòu)包括金屬線材儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)和減速喂料機(jī)構(gòu)，金屬線材儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)和/或減速喂料機(jī)構(gòu)由電控箱經(jīng)數(shù)控電機(jī)控制。
[0009]進(jìn)一步地，所述打印頭由耐高溫材料制成的帶管狀出口結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述打印頭上安裝由連接電控箱的金屬加熱機(jī)構(gòu)，金屬加熱機(jī)構(gòu)采用高頻或中頻電加熱機(jī)構(gòu)或氣體燃燒加熱機(jī)構(gòu)或兩者組合。
[0011]進(jìn)一步地，所述金屬加熱機(jī)構(gòu)上安裝有溫控機(jī)構(gòu)，溫控機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置于打印頭上和被打印產(chǎn)品旁的溫控傳感器，溫控傳感器均聯(lián)接電控箱。
[0012]進(jìn)一步地，還包括連接電控箱的冷卻機(jī)構(gòu)，冷卻機(jī)構(gòu)分別設(shè)置于打印頭上和被打印產(chǎn)品旁聯(lián)接電控箱，冷卻機(jī)構(gòu)采用風(fēng)冷或液冷機(jī)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，還包括氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)，氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)對應(yīng)于打印頭及工作臺。
[0014]再進(jìn)一步地，所述打印機(jī)可設(shè)一個(gè)或多個(gè)打印頭，一個(gè)或多個(gè)打印頭分別配一個(gè)或多個(gè)送料機(jī)構(gòu)，一個(gè)或多個(gè)打印頭分別安裝于一個(gè)或多個(gè)打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、打印頭安裝于打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)一定角度的垂直旋轉(zhuǎn)，以確保金屬熔化體按一定角度擠出順利完成堆積；打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于打印頭水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)一定角度水平方向的旋轉(zhuǎn)，打印頭水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)打印頭對工作臺的遠(yuǎn)近直線運(yùn)動(dòng)，打印頭垂直直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)最終安裝于機(jī)架上；各機(jī)構(gòu)均可為數(shù)控電機(jī)控制，并全部聯(lián)接電控箱受電控箱精確控制；且各機(jī)構(gòu)組合安裝順序可根據(jù)實(shí)際需要排列，也可根據(jù)需要增減軸數(shù)。
[0016]2、工作臺安裝于工作臺垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或工作臺水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)一定角度的垂直或水平旋轉(zhuǎn)，以確保對應(yīng)打印頭送出金屬熔化體按一定角度擠出順利完成堆積，避免復(fù)雜機(jī)構(gòu)或懸空機(jī)構(gòu)的金屬熔化體下垂變形；再由工作臺橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作臺縱向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)最終安裝于機(jī)架上完成工作臺橫向和縱向的打印位移要求；各機(jī)構(gòu)均可為數(shù)控電機(jī)控制，并全部聯(lián)接電控箱受電控箱精確控制；且各機(jī)構(gòu)組合安裝順序可根據(jù)實(shí)際需要排列，也可根據(jù)需要增減軸數(shù)。
[0017]3、打印頭由耐高溫材料制成的帶管狀出口特征的機(jī)構(gòu)，在其上安裝有金屬加熱機(jī)構(gòu)，可采用高頻或中頻電加熱或氣體燃燒加熱或兩者的組合加熱使金屬高溫熔化流出打印頭與打印的產(chǎn)品融合；送料機(jī)構(gòu)包括由電控箱控制的數(shù)控電機(jī)配金屬線材儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)和減速喂料機(jī)構(gòu)組成，能完成金屬線材向打印頭的精確喂送，并擠推出金屬熔化體。
[0018]4、打印頭上和打印產(chǎn)品旁設(shè)置聯(lián)接電控箱的溫控傳感器，并經(jīng)電路控制打印頭上金屬加熱機(jī)構(gòu)高頻或中頻電源或燃燒氣體的流量來控制打印頭上金屬熔化體的溫度及金屬熔化體著落點(diǎn)的預(yù)熱溫度。打印頭上和打印產(chǎn)品旁設(shè)置聯(lián)接電控箱的冷卻機(jī)構(gòu)，可根據(jù)需要控制風(fēng)冷或液冷機(jī)構(gòu)冷卻打印頭和打印產(chǎn)品。
[0019]5、打印過程中氣體保護(hù)機(jī)構(gòu)將防氧化氣體充滿打印工件周圍，以防止工件表面產(chǎn)生氧化影響金屬熔化體的堆積熔合，也同時(shí)防止打印產(chǎn)品表面的特性改變。
[0020]6、打印機(jī)可設(shè)一個(gè)或多個(gè)打印頭分別配一個(gè)或多個(gè)送料機(jī)構(gòu)及一個(gè)或多個(gè)打印頭垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對打印工件不同部位不同材質(zhì)的組合需要。
[0021]本3D打印機(jī)結(jié)合實(shí)際需要克服了以前3D打印機(jī)的缺點(diǎn)，通過熔化不同材質(zhì)的金屬線材，打印各種復(fù)雜零件，通過工作臺的橫向平移、縱向平移、垂直旋轉(zhuǎn)、水平旋轉(zhuǎn)及打印頭的垂直直線運(yùn)動(dòng)、水平旋轉(zhuǎn)、垂直旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作完成各種形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的單件或批量生產(chǎn)，省去了模具制作及鑄造造型的復(fù)雜勞動(dòng)，尤其可以制造出用模具無法實(shí)現(xiàn)的中空產(chǎn)品，減少用工，提高打印效率及打印質(zhì)量。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:機(jī)架I，工作臺