一种3D打印机

摘要

本发明公开了一种金属3D打印机，这种3D打印机结构包括加热熔炼金属炉，加热金属保温炉，通过气体压力和阀芯控制熔融金属流速的固定打印头，产品构建工作平台，金属冷却凝固系统和运行控制系统等组成，工作平台主要又包括X轴轨道及其驱动伺服电机，Y轴轨道及其驱动伺服电机，Z轴丝杆轨道及其驱动伺服电机等组成，整个金属3D打印系统设置在一个气密室内，根据生产工艺条件，可以在保护气氛下或大气环境下工作，金属熔液通过打印头受控射出束流浇注，冷却凝固层层堆积在产品构建工作平台上，产品构建工作平台在打印软件及控制系统驱动下分别做X，Y，Z轴的三维运动方式来实现金属物件的3D打印生产，可生产任意三维形状复杂的各种小型金属零部件和大型金属整体构件，是一种极具发展前景的全新生产制造方式。

主权项

一种3D打印机，其特征在于，包括加热熔炼炉，加热金属保温炉，通过气体压力和阀芯控制熔融金属射出流速的固定打印头，产品构建工作平台，金属凝固冷却系统和软件控制系统；产品构建工作平台包括X轴轨道及其驱动伺服电机，Y轴轨道及其驱动伺服电机，Z轴轨道及其驱动伺服电机，整个3D打印机设置在气密室内；根据生产工艺条件，在加热熔炼炉中熔化的金属原材料通过加热熔炼炉熔化成液态状，经过加热熔炼炉底部的导流孔流入到加热金属保温炉，导流孔为阀芯结构，控制金属液流入加热金属保温炉的流量，或者把熔炼炉设计成转炉浇注的方式将金属溶液加入到加热金属保温炉中；为提高打印产品的尺寸精度，和保温炉连接的固定打印头控制金属液射出束流的浇注量和浇注速度，打印头的金属液射出束流孔尺寸设计在直径0.3‑3mm，为防止金属射出束流冷却凝固在射出束流孔，打印头设计有加热装置，为保证金属液从射出束流孔射出顺畅，流率稳定控制，从加热金属保温炉的进气口加入压力氮气或氢气，在打印头内置高温阀芯，通过控制气体压力和打印头内置阀芯来控制金属液射出流率；从打印头射出的金属束流浇注在产品构建工作平台上，金属束流被从打印头附近的冷却气体喷嘴结构中喷出的惰性气体迅速冷却凝固，按计算机设计的三维产品模型分层数据控制的路径，固定打印头浇注金属液射出束流堆积在特定位置，金属液冷却凝固，这样逐层堆积成型生产出各种材质的高性能三维结构任意复杂金属零部件产品；根据生产工艺条件，在保护气氛下工作或大气环境下进行3D打印生产工作。