一种可制造大角度悬臂结构件的激光多维打印装置及方法

摘要

本发明涉及一种可制造大角度悬臂结构件的激光多维打印装置及方法，包括支撑框架、X轴传动装置、Y轴传动装置、Z轴传动装置、激光打印装置和工作平台，其特征在于：还包括工作平台与Z轴传动装置的联接处设置的绕X轴转动机构和工作平台的中心位置上设置的绕Z轴转动机构，在工作平台与成型底板之间还设有成型平台，成型底板通过螺栓固定在成型平台上。方法包括：三维绘图，图片处理，代码生成，装置调整，工件打印，装置复位。本发明的有益效果是：利用软件技术区分工件的主体部分与悬臂部分，将本体部分和悬臂部分分别设置在水平面上进行二维扫描并逐渐改变Z轴完成三维成形，最终得到不用支撑直接激光熔覆制造的大角度悬臂结构工件。

主权项

一种大角度悬臂结构件的激光多维打印方法，其特征在于包括以下步骤：A、三维绘图，采用商业化三维绘图软件对工件(11)建模并存储成电子图片文件；B、图片处理，利用分层软件对已经做好的电子图片文件进行切片处理，并区分为工件主体部分(11‑1)或工件悬臂部分(11‑2)；C、代码生成，利用成形软件对工件悬臂部分(11‑2)或主体部分(11‑1)分别进行处理，生成驱动各个传动机构运动的数控代码；D、装置调整，在打印开始前，将工作平台(9)旋转至水平位置，使成型平台(6)保持不动，将激光打印头(4‑1)调整成平行于Z轴方向并与水平面垂直；E、工件打印，先对工件主体部分(11‑1)进行三维打印，当工件主体部分(11‑1)打印完毕或通过悬臂部分(11‑2)后，通过绕X轴转动机构(10)的蜗杆电机(12)以及绕Z轴转动机构(7)的伺服电机驱动工作平台(9)和成型平台(6)转动，使悬臂部分(11‑2)调整到水平面上，视工件主体(11‑1)自身为支撑部分，激光打印头(4‑1)仍然垂直于悬臂部分，然后驱动运动机构对悬臂部分(11‑2)进行三维打印；F、装置复位，工件主体(11‑1)和悬臂部分(11‑2)分别打印完成后，取出安装在成型平台(6)上的成形底板(8)和工件(11)，将X轴传动装置(2)、Y轴传动装置(3)、Z轴传动装置(5)、工作平台(9)和成型平台(6)复位；所述大角度悬臂结构件的激光多维打印方法所用的装置，包括支撑框架(1)、X轴传动装置(2)、Y轴传动装置(3)、Z轴传动装置(5)、激光打印装置(4)和工作平台(9)，所述的支撑框架(1)为立体框架结构，X轴传动装置(2)和Y轴传动装置(3)在水平面内互相垂直并固定在支撑框架(1)的顶部框架上，Z轴传动装置(5)固定在支撑框架(1)的侧面框架上，激光打印装置(4)固定在Y轴传动装置(3)上，工作平台(9)固定在Z轴传动装置(5)上，在工作平台(9)的中心位置上固定有成型底板(8)；还包括工作平台(9)与Z轴传动装置(5)的联接处设置的绕X轴转动机构(10)和工作平台(9)的中心位置上设置的绕Z轴转动机构(7)，在工作平台(9)与成型底板(8)之间还设有成型平台(6)，成型底板(8)通过螺栓固定在成型平台(6)上。