可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，解决现有技术中打印金属制品存在的成本高和成型慢的技术问题。包括运动组件、打印头组件和打印平台；运动组件连接打印头组件以带动打印头组件运动；打印头组件包括螺杆、进料电机、连接器、活塞杆、料筒和料筒底端的喷头；连接器一端连接螺杆，另一端连接活塞杆；进料电机工作时带动螺杆做直线运动，螺杆带动活塞杆做直线运动；活塞杆推动料筒内的打印材料从喷头喷出；打印平台设置于喷头的下端；料筒内的打印材料为混合有金属粉末的膏状混合材料。打印时，含有金属粉末的膏状混合材料从喷头中喷出，在打印平台堆积成型金属制品毛坯，再进行烧结即可获得致密的金属制品。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于3D打印机
，具体地说，涉及一种可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置。
技术介绍
采用3D打印技术打印金属制品时，由于金属熔融温度高，熔融后流淌性严重，难以采用熔融堆积成型，通常使用选择性激光烧结（SLS）成型技术来打印金属制品。使用选择性激光烧结成型技术打印3D金属制品时需要使用金属粉末作为打印材料，金属粉末材料通常要处理成为球度高、粒径均匀细小的微球；但是，选择性激光烧结成型技术对金属粉末的粘接性、球形、粒径的要求极高，且对于合金或金属/非金属复合材料，因为各组分的熔点不同，使得使用选择性激光烧结成型技术打印金属制品的成型较为困难；这些因素都使得打印金属3D制品存在设备昂贵、运营成本高且成型速度慢难度高的技术问题。
技术实现思路
本技术提供了一种可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，解决现有技术中打印金属制品存在的成本高和成型慢的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：提出一种可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，包括运动组件、打印头组件和打印平台；所述运动组件连接所述打印头组件，带动所述打印头组件运动；其中，所述打印头组件包括螺杆、进料电机、连接器、活塞杆、料筒和料筒底端的喷头；所述连接器一端连接所述螺杆，另一端连接所述活塞杆；所述进料电机工作时带动所述螺杆做直线运动，所述螺杆带动所述活塞杆做直线运动；所述活塞杆推动所述料筒内的打印材料从所述喷头喷出；所述打印平台设置于所述喷头的下端；所述料筒内的打印材料为混合有金属粉末的膏状混合材料。进一步的，所述运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件；所述X轴运动组件，包括X轴电机、X轴联轴器、X轴轴承座、X轴丝杆、X轴滑块、两根平行X轴滑轨和X轴丝杆螺母；所述X轴电机的输出轴通过所述X轴联轴器与支撑在所述X轴轴承座上的X轴丝杆连接；所述X轴丝杆螺母套接于所述X轴丝杆上并与所述Y轴运动组件固定连接；所述X轴滑块套接于所述两根平行X轴滑轨之上并与所述Y轴运动组件固定连接；所述Y轴运动组件，包括Y轴电机、Y轴联轴器、Y轴轴承座、Y轴丝杆、Y轴滑块、两根平行Y轴滑轨和Y轴丝杆螺母；所述Y轴电机的输出轴通过所述Y轴联轴器与支撑在所述Y轴轴承座上的Y轴丝杆连接；所述Y轴丝杆螺母套接于所述Y轴丝杆上并与所述Z轴运动组件固定连接；所述Y轴滑块套接于所述两根平行Y轴滑轨之上并与所述Z轴运动组件固定连接；所述Z轴运动组件，包括Z轴电机、Z轴联轴器、Z轴轴承座、Z轴丝杆、Z轴滑块、两根平行Z轴滑轨和Z轴丝杆螺母；所述Z轴电机的输出轴通过所述Z轴联轴器与支撑在所述Z轴轴承座上的Z轴丝杆连接；所述Z轴丝杆螺母套接于所述Z轴丝杆上并与所述打印头组件固定连接；所述Z轴滑块套接于所述两根平行Z轴滑轨之上并与所述打印头组件固定连接。进一步的，所述X轴电机、所述Y轴电机和所述Z轴电机均为伺服电机。进一步的，所述X轴联轴器、所述Y轴联轴器和所述Z轴联轴器均为滚珠丝杠连接器；所述X轴丝杆、所述Y轴丝杆和所述Z轴丝杆均为滚珠丝杆。进一步的，所述X轴滑轨、所述Y轴滑轨和所述Z轴滑轨均为直线导轨。进一步的，所述喷头边侧安装有毛刷。进一步的，所述料筒内的打印材料为金属粉末、粉末状双组份复合型骨水泥和液态双组份复合型骨水泥混合的膏状材料。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本申请提出的可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置中，以现有熔融沉积型3D打印装置为根本，但不采用通过加热喷头来加热丝状可熔融的打印材料以堆积成型的打印方式，而是将现有熔融沉积型3D打印装置的打印头组件改造为螺杆、进料电机、连接器、活塞杆、料筒和料筒底端的喷头的结构，在料筒内添加混合有金属粉末的膏状混合材料，并将膏状混合材料直接从打印头组件的喷头中喷出，以堆积成型的方式在打印平台上成型后再进行烧结获得致密的3D金属制品。相比于使用激光烧结成型技术打印金属制品，采用熔融沉积形式打印金属制品，对打印材料的中金属粉末的球度、粒径、均匀性、粘接性等的要求降低，能够减少材料成本，扩展打印装置对材料的适应性，可使用的打印材料种类也增多；且熔融沉积型3D打印装置相比于激光烧结成型3D打印装置的打印速度快而且装置成本低，进而解决了现有打印金属制品使用激光烧结成型技术时存在的成本高和成型慢的技术问题。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本申请实施例提出的可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置的正视结构图；图2为本申请实施例提出的可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置的左视结构图。具体实施方式 下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。本申请提出的可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，包括有运动组件、打印头组件和打印平台；运动组件连接打印头组件，带动打印头组件运动；如图1所示，本申请实施例中，打印头组件包括螺杆201、进料电机202、连接器203、活塞杆204、料筒205和料筒底端的喷头206；连接器203一端连接螺杆201，另一端连接活塞杆204；进料电机202工作时带动螺杆201做直线运动，螺杆201带动活塞杆204做直线运动；活塞杆204推动料筒205内的打印材料从喷头206喷出；打印平台301设置于喷头206的下端；料筒内的打印材料为混合有金属粉末的膏状混合材料，打印材料从喷头喷出后在该打印平台堆积成型。这里的螺杆201为进料电机的穿心螺杆，其受控做直线运动；料筒205的内腔构成气缸，喷嘴206螺纹连接于料筒下端。具体的，运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件；如图1和图2所示，X轴运动组件包括X轴电机101、X轴联轴器102、X轴轴承座103、X轴丝杆104、X轴滑块105、两根平行的X轴滑轨106和X轴丝杆螺母107；X轴电机101的输出轴通过X轴联轴器102与支撑在X轴轴承座103上的X轴丝杆104连接；X轴丝杆螺母107套接于X轴丝杆104上并与Y轴运动组件通过连接支架固定连接；X轴滑块105套接于两根平行X轴滑轨106之上并与Y轴运动组件通过连接支架固定连接。工作时，X轴电机转动，其输出轴通过X轴联轴器带动X轴丝杆转动，因X轴丝杆螺母与Y轴运动组件固定连接，与Y轴运动组件固定连接的X轴滑块在两根X轴滑轨上移动，带动Y轴运动组件向X向移动。Y轴运动组件包括Y轴电机401、Y轴联轴器402、Y轴轴承座403、Y轴丝杆404、Y轴滑块405、两根平行Y轴滑轨406和Y轴丝杆螺母407；Y轴电机401的输出轴通过Y轴联轴器402与支撑在Y轴轴承座403上的Y轴丝杆404连接；Y轴丝杆螺母407套接于Y轴丝杆404上并与Z轴运动组件通过连接支架固定连接；Y轴滑块405套接于两根平行Y轴滑轨406之上并与Z轴运动组件通过连接支架固定连接；工作时，Y轴电机转动，其输出轴通过Y轴联轴器带动Y轴丝杆转动，因Y轴丝杆螺母与Z轴运动组件固定连接，与Z轴运动组件固定连接的Y轴滑块在两根Y轴滑轨上移动，带动Z轴运动组件向Y向移动。 Z轴运动组件，包括Z轴电机501、Z轴联轴器502、Z轴轴承座503、Z轴丝杆504、Z轴滑块505、两根平行Z轴滑轨506和Z轴丝杆螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，其特征在于，包括运动组件、打印头组件和打印平台；所述运动组件连接所述打印头组件，带动所述打印头组件运动； 其中，所述打印头组件包括螺杆、进料电机、连接器、活塞杆、料筒和料筒底端的喷头；所述连接器一端连接所述螺杆，另一端连接所述活塞杆；所述进料电机工作时带动所述螺杆做直线运动，所述螺杆带动所述活塞杆做直线运动；所述活塞杆推动所述料筒内的打印材料从所述喷头喷出；所述打印平台设置于所述喷头的下端；所述料筒内的打印材料为混合有金属粉末的膏状混合材料。

【技术特征摘要】
1.可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，其特征在于，包括运动组件、打印头组件和打印平台；所述运动组件连接所述打印头组件，带动所述打印头组件运动； 其中，所述打印头组件包括螺杆、进料电机、连接器、活塞杆、料筒和料筒底端的喷头；所述连接器一端连接所述螺杆，另一端连接所述活塞杆；所述进料电机工作时带动所述螺杆做直线运动，所述螺杆带动所述活塞杆做直线运动；所述活塞杆推动所述料筒内的打印材料从所述喷头喷出；所述打印平台设置于所述喷头的下端；所述料筒内的打印材料为混合有金属粉末的膏状混合材料。2.根据权利要求1所述的可打印金属粉末的熔融沉积型3D打印装置，其特征在于，所述运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件；所述X轴运动组件，包括X轴电机、X轴联轴器、X轴轴承座、X轴丝杆、X轴滑块、两根平行X轴滑轨和X轴丝杆螺母；所述X轴电机的输出轴通过所述X轴联轴器与支撑在所述X轴轴承座上的X轴丝杆连接；所述X轴丝杆螺母套接于所述X轴丝杆上并与所述Y轴运动组件固定连接；所述X轴滑块套接于所述两根平行X轴滑轨之上并与所述Y轴运动组件固定连接；所述Y轴运动组件，包括Y轴电机、Y轴联轴器、Y轴轴承座、Y轴丝杆、Y轴滑块、两根平行Y轴滑轨和Y轴丝杆螺母；所述Y轴电机的输出轴通过所述Y轴联轴器与支撑在所述Y轴轴承座上的Y轴丝杆连接；所述Y轴丝杆螺母套接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，王峰，薛斌，
申请(专利权)人：青岛三帝生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37