一种高质量高精度3D金属粉末打印机制造技术

一种高质量高精度3D金属粉末打印机，包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；打印头机构内安装有若干副激光器，副激光器在打印头基体上的位置和照射方向可调；储粉箱内设有若干相互独立的储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末种类各不相同，每个储粉隔间均连接有一根输粉支管，全部输粉支管均汇接到输粉主管上，不同种类金属粉末在输粉主管内进行混合。本发明专利技术配备了多个副激光器作为联合照射源，能够对金属粉末进行多方位照射，可使金属粉末充分熔化，有效提高打印质量；通过储粉箱内配备的多间独立储粉隔间，可同时输出不同种类的金属粉末，不同种类金属粉末在输粉主管内即可完成混合，有效提高了3D金属粉末打印机的适用范围。

A High Quality and High Precision 3D Metal Powder Printer

A high-quality and high-precision 3D metal powder printer includes the fuselage, powder storage box, three-coordinate moving mechanism, printing head mechanism and worktable; several Sub-Lasers are installed in the printing head mechanism, and the position and irradiation direction of the Sub-Lasers on the base of the printing head can be adjusted; there are several separate powder storage compartments in the powder storage box, and the types of metal powder in each powder storage compartment are different. Similarly, each powder storage compartment is connected with a powder delivery branch, all the powder delivery branches are connected to the powder delivery pipe, and different kinds of metal powder are mixed in the powder delivery pipe. The invention is equipped with a plurality of Sub-Lasers as a combined irradiation source, which can irradiate the metal powder in multi-directions, fully melt the metal powder and effectively improve the printing quality; through a plurality of separate powder storage compartments equipped in the powder storage box, different kinds of metal powder can be output at the same time, and different kinds of metal powder can be mixed in the powder delivery pipe, thus effectively improving the 3D gold. It belongs to the scope of application of powder printer.

【技术实现步骤摘要】
一种高质量高精度3D金属粉末打印机
本专利技术属于增材制造
，特别是涉及一种高质量高精度3D金属粉末打印机。
技术介绍
目前，以3D金属粉末打印机为例，其在增材制造领域发展迅速，3D金属粉末打印机的适用范围已经遍及军工和民用领域。但是，传统的3D金属粉末打印机仍然存在一些不足之处，从而制约了3D金属粉末打印机的高质量高精度发展。由于传统的3D金属粉末打印机普遍采用单激光器作为照射源，金属粉末熔化不充分，打印质量不能得到有效保证，难以同时完成不同种类金属粉末的混合打印，从而限制了3D金属粉末打印机的适用范围。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高质量高精度3D金属粉末打印机，配备了多个副激光器作为联合照射源，能够多方位的对金属粉末进行照射，可使金属粉末充分熔化，有效提高打印质量；本专利技术的储粉箱内配备有多间独立的储粉隔间，每间储粉隔间内的金属粉末种类各不相同，不同种类的金属粉末在输粉主管完成混合，以满足不同种类金属粉末的混合打印需要，有效提高了3D金属粉末打印机的适用范围。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高质量高精度3D金属粉末打印机，包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；所述储粉箱位于机身侧部；所述工作台位于机身内部底端；所述三坐标移动机构位于机身内部，所述打印头机构安装在三坐标移动机构上，所述储粉箱通过输粉主管与打印头机构相连，储粉箱用于为打印头机构提供金属粉末。所述三坐标移动机构包括X向导轨、Y向横梁、Y向滑座及Z向伸缩式立柱；所述X向导轨的数量为两根，两根X向导轨平行且水平固装在机身内部上端，所述Y向横梁安装在两根X向导轨之间，Y向横梁与X向导轨相垂直；在所述Y向横梁的两端分别安装有伺服行走轮，Y向横梁通过伺服行走轮在X向导轨上进行移动；在所述Y向横梁上开设有Y向导轨，Y向导轨与X向导轨相垂直；所述Y向滑座位于Y向导轨上，Y向滑座上安装有伺服行走轮，Y向滑座通过伺服行走轮在Y向导轨上进行移动；所述Z向伸缩式立柱竖直设置，Z向伸缩式立柱顶端固连在Y向滑座上，所述打印头机构安装在Z向伸缩式立柱底端，通过Z向伸缩式立柱对打印头机构的高度位置进行调整。所述打印头机构包括打印头基体、主激光器、副激光器及喷粉管；所述打印头基体的顶端与Z向伸缩式立柱的底端相连，所述主激光器位于打印头基体的底端；在所述主激光器周向的打印头基体均布若干喷粉管；在所述打印头基体上沿周向均布有若干副激光器安装架，每一个副激光器安装架上均设置有一个副激光器；所述副激光器安装架包括径向导杆及轴向伸缩杆，径向导杆水平固连在打印头基体上，所述轴向伸缩杆顶端连接在径向导杆上，轴向伸缩杆顶端安装有伺服行走轮，轴向伸缩杆通过伺服行走轮在径向导杆进行移动；所述副激光器通过电动关节与轴向伸缩杆底端相连，通过电动关节对副激光器的照射方向进行调整，通过轴向伸缩杆对副激光器的高度位置进行调整。所述储粉箱内设有若干相互独立的储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末的种类各不相同，每个储粉隔间均连接有一根输粉支管，全部的输粉支管均汇接到输粉主管上，每个储粉隔间均配有一台金属粉末输送气泵，不同种类的金属粉末在输粉主管内进行混合。所述喷粉管采用可更换式结构，根据金属粉末的属性和质量密度的不同，配备相应型号的喷粉管；所述喷粉管选用带加压功能的喷粉管，用于调整金属粉末的喷粉量和喷速。本专利技术的有益效果：本专利技术的高质量高精度3D金属粉末打印机，配备了多个副激光器作为联合照射源，能够多方位的对金属粉末进行照射，可使金属粉末充分熔化，有效提高打印质量；本专利技术的储粉箱内配备有多间独立的储粉隔间，每间储粉隔间内的金属粉末种类各不相同，不同种类的金属粉末在输粉主管完成混合，以满足不同种类金属粉末的混合打印需要，有效提高了3D金属粉末打印机的适用范围。附图说明图1为本专利技术的一种高质量高精度3D金属粉末打印机的结构示意图；图2为本专利技术的打印头机构的结构示意图；图中，1—机身，2—储粉箱，3—X向导轨，4—Y向横梁，5—Y向滑座，6—Z向伸缩式立柱，7—输粉主管，8—工作台，9—打印头基体，10—主激光器，11—副激光器，12—喷粉管，13—径向导杆，14—轴向伸缩杆，15—电动关节，16—输粉支管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1、2所示，一种高质量高精度3D金属粉末打印机，包括机身1、储粉箱2、三坐标移动机构、打印头机构及工作台8；所述储粉箱2位于机身1侧部；所述工作台8位于机身1内部底端；所述三坐标移动机构位于机身1内部，所述打印头机构安装在三坐标移动机构上，所述储粉箱2通过输粉主管7与打印头机构相连，储粉箱2用于为打印头机构提供金属粉末。所述三坐标移动机构包括X向导轨3、Y向横梁4、Y向滑座5及Z向伸缩式立柱6；所述X向导轨3的数量为两根，两根X向导轨3平行且水平固装在机身1内部上端，所述Y向横梁4安装在两根X向导轨3之间，Y向横梁4与X向导轨3相垂直；在所述Y向横梁4的两端分别安装有伺服行走轮，Y向横梁4通过伺服行走轮在X向导轨3上进行移动；在所述Y向横梁4上开设有Y向导轨，Y向导轨与X向导轨3相垂直；所述Y向滑座5位于Y向导轨上，Y向滑座5上安装有伺服行走轮，Y向滑座5通过伺服行走轮在Y向导轨上进行移动；所述Z向伸缩式立柱6竖直设置，Z向伸缩式立柱6顶端固连在Y向滑座5上，所述打印头机构安装在Z向伸缩式立柱6底端，通过Z向伸缩式立柱6对打印头机构的高度位置进行调整。所述打印头机构包括打印头基体9、主激光器10、副激光器11及喷粉管12；所述打印头基体9的顶端与Z向伸缩式立柱6的底端相连，所述主激光器10位于打印头基体9的底端；在所述主激光器10周向的打印头基体9均布若干喷粉管12；在所述打印头基体9上沿周向均布有若干副激光器安装架，每一个副激光器安装架上均设置有一个副激光器11；所述副激光器安装架包括径向导杆13及轴向伸缩杆14，径向导杆13水平固连在打印头基体9上，所述轴向伸缩杆14顶端连接在径向导杆13上，轴向伸缩杆14顶端安装有伺服行走轮，轴向伸缩杆14通过伺服行走轮在径向导杆13进行移动；所述副激光器11通过电动关节15与轴向伸缩杆14底端相连，通过电动关节15对副激光器11的照射方向进行调整，通过轴向伸缩杆14对副激光器11的高度位置进行调整。所述储粉箱2内设有若干相互独立的储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末的种类各不相同，每个储粉隔间均连接有一根输粉支管16，全部的输粉支管16均汇接到输粉主管7上，每个储粉隔间均配有一台金属粉末输送气泵，不同种类的金属粉末在输粉主管7内进行混合。所述喷粉管12采用可更换式结构，根据金属粉末的属性和质量密度的不同，配备相应型号的喷粉管12；所述喷粉管12选用带加压功能的喷粉管，用于调整金属粉末的喷粉量和喷速。本实施例中，副激光器11共设置为6个，喷粉管12共设置为4个，储粉箱2内共设有4个储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末各部相同。根据打印任务的不同，可以选择一种金属粉末或多种金属粉末进行打印，当选择一种金属粉末时，只需启动其中一个储粉隔间内的金属粉末输送气泵即可，该种类的金属粉末将依次通过输粉支管16、输粉主管7及喷粉管12被输送到照射位置；当多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高质量高精度3D金属粉末打印机，其特征在于：包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；所述储粉箱位于机身侧部；所述工作台位于机身内部底端；所述三坐标移动机构位于机身内部，所述打印头机构安装在三坐标移动机构上，所述储粉箱通过输粉主管与打印头机构相连，储粉箱用于为打印头机构提供金属粉末。

【技术特征摘要】
1.一种高质量高精度3D金属粉末打印机，其特征在于：包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；所述储粉箱位于机身侧部；所述工作台位于机身内部底端；所述三坐标移动机构位于机身内部，所述打印头机构安装在三坐标移动机构上，所述储粉箱通过输粉主管与打印头机构相连，储粉箱用于为打印头机构提供金属粉末。2.根据权利要求1所述的一种高质量高精度3D金属粉末打印机，其特征在于：所述三坐标移动机构包括X向导轨、Y向横梁、Y向滑座及Z向伸缩式立柱；所述X向导轨的数量为两根，两根X向导轨平行且水平固装在机身内部上端，所述Y向横梁安装在两根X向导轨之间，Y向横梁与X向导轨相垂直；在所述Y向横梁的两端分别安装有伺服行走轮，Y向横梁通过伺服行走轮在X向导轨上进行移动；在所述Y向横梁上开设有Y向导轨，Y向导轨与X向导轨相垂直；所述Y向滑座位于Y向导轨上，Y向滑座上安装有伺服行走轮，Y向滑座通过伺服行走轮在Y向导轨上进行移动；所述Z向伸缩式立柱竖直设置，Z向伸缩式立柱顶端固连在Y向滑座上，所述打印头机构安装在Z向伸缩式立柱底端，通过Z向伸缩式立柱对打印头机构的高度位置进行调整。3.根据权利要求2所述的一种高质量高精度3D金属粉末打印机，其特征在于：所述打印头机构包括打印头基体、主激光器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子男，张珂，石怀涛，马健，冯基晨，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21