一种3D打印的材料层叠工艺及其装置制造方法及图纸

一种3D打印的材料层叠工艺及其装置，为扩展廉价技术条件下3D打印的材料适用范围而发明专利技术。其工艺，是借助热源的放热在需要层叠材料的位置熔化材料，再使材料冷却凝固于该位置；其特征是：所说的材料为线材；所说的热源是激光或电弧两者之最少任一。其装置，包含相互位置对应的材料供给机构（1）和热源装置（2），其特征是：所说的材料为线材（9）；所说的材料供给机构为线材输送机构；所说的热源装置是激光装置或电弧装置两者之最少任一。

Material stacking process for 3D printing and device thereof

The invention relates to a 3D printing material stacking process and a device thereof, which is invented to extend the applicable range of 3D printing materials under the cheap technical conditions. The process is exothermic, with heat in the molten material position of laminated material need to material, cooling and solidification in the position; the utility model is characterized in that the material for heat source wire; said is both at least either laser or arc. The device, material supply mechanism mutually corresponding to the position of the heat source device (1) and (2), the utility model is characterized in that the wire material (9); material supply mechanism of said conveying mechanism to wire; heat source device that is laser device or arc device both at least one.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印的材料层叠工艺及其装置
本专利申请涉及3D打印。
技术介绍
如百度百科之“3D打印”词条（网址：http://baike.baidu.com/link?url=e_x98MAdhoVlMKqDJX8akWhVXez3i1veNW6nTwRWKVpAQLcoyFJ1w26_fAVi-LTpVM3J7T9M0YSpjuA0-W0wKa#2）介绍，3D打印技术的应用推广颇受材料的限制。在工艺方面，该文给出如图1的表格。其中以线材为原料的，需要采用电子束作为热源，这存在需要真空环境、产生有害的X射线和设备昂贵——据《电子束快速成型》介绍（网址：http://wenku.baidu.com/link?url=GhCuf65v4fLovORzOm-bguFGW3furwYVl2PjYfXYTI3KYxJtmVE-bGcXKHKclRayH24iUidbPsgaYdCoCUYkvvkl1IhFC0VyWaTe5MKm92K）达60万欧元——的缺陷。
技术实现思路
本专利申请的目的之一是公开一种3D打印的材料层叠工艺，目的之二是提供与该工艺相关的装置，以扩展廉价技术条件下3D打印的材料适用范围，降低设备、工艺和耗材的成本，使3D打印技术达到爆发性的应用增长，使社会得到环保、节能、节材和高效的零散自由制造的便利。其工艺的方案是：在需要层叠材料的位置，（必要时在气体保护氛围下）以激光或电弧两者之最少任一作为热源，熔化材料的线材（最少是其局部），使之冷却凝固于该位置。其装置则依照该工艺方案，组合现有装置而获得。即：一种3D打印的材料层叠工艺，是借助热源的放热在需要层叠材料的位置熔化材料，再使材料冷却凝固于该位置；其特征是：所说的材料为线材；所说的热源是激光或电弧两者之最少任一。和：一种3D打印的材料层叠装置，包含相互位置对应的材料供给机构和热源装置，其特征是：所说的材料为线材；所说的材料供给机构为线材输送机构；所说的热源装置是激光装置或电弧装置两者之最少任一。其中线材输送机构可以参考甚至“拿来”现有塑胶材料3D打印机的相应机构；热源装置可以参考甚至“拿来”现有激光焊机或氩弧焊机的相应装置。本专利申请的有益效果：相对于粉末材料，线材很便宜；相对于电子束装置，激光装置和电弧装置也是很便宜；两者组合，就突破了3D打印技术应用于高熔点材料（比如金属）零件的经济性上的瓶颈。从而给前文目的部分所说的“爆发性的应用增长”准备了条件。关于本专利申请创造性的说明：有时候专利技术就是捅破窗户纸。对比图1所示的表格，专利技术人自己感概：这是多么薄的一层窗户纸啊！而且近30年了，竟然没有被捅破！何以会使得3D打印的应用推广如此缓慢？或许的解释是：人们致力于另外的方向，即希望获得低熔点同时具有高机械性能的材料，现在有些公司正在研发和经营这样的材料。另一方面，在社会和经济效益上，前文之“使3D打印技术达到爆发性的应用增长，使社会得到环保、节能、节材和高效的零散自由制造的便利”，是可望达成而且量额巨大的。附图说明下面结合附图详细介绍本专利申请的实施例。图1是
技术介绍
的列表。图2是一种3D打印的材料层叠装置的示意图。图中标记说明：1材料供给机构，2热源装置，9线材，99层叠件（即3D打印件）。具体实施方式一种3D打印的材料层叠工艺，是借助热源的放热在需要层叠材料的位置熔化材料，再使材料冷却凝固于该位置；其特征是：所说的材料为线材；所说的热源是激光或电弧两者之最少任一。进一步的，所说的热源是激光。或者，进一步的，所说的热源是电弧。或者，进一步的，所说的热源包含激光和电弧。在需要时，以气体（比如氩气）保护避免材料与大气发生化学反应。如图2所示，一种3D打印的材料层叠装置，包含相互位置对应的材料供给机构1和热源装置2，其特征是：所说的材料为线材9；所说的材料供给机构为线材输送机构；所说的热源装置是激光装置或电弧装置两者之最少任一。进一步的，所说的热源装置是激光装置。或者，进一步的，所说的热源装置是电弧装置。或者，进一步的，所说的热源装置包含激光装置和电弧装置。其中线材输送机构可以参考甚至“拿来”现有塑胶材料3D打印机的相应机构；热源装置可以参考甚至“拿来”现有激光焊机或氩弧焊机的相应装置。材料供给机构和热源装置的相互位置对应，是指两者以需要层叠材料的位置为中介的位置对应（需要层叠材料的位置是材料输送目的地，同时也位于热源装置的放热集中区）。优选的，所说的热源装置附带气体保护装置。以本专利技术的3D打印的材料层叠装置参与组构3D打印机时，可选择承托3D打印件的平台移动，也可以选择打印头（即3D打印的材料层叠装置）移动；通过打印头和平台之间的相对移动，使线材熔化在需要层叠材料的位置。所说的移动可借助三轴运动装置或者机械臂来实现。以本专利技术的3D打印的材料层叠装置参与组构3D打印机时，可以有超过一组材料供给机构，输送不同材质或者不同线径的线材，从而可以使3D打印件的不同部位有不同的机械或化学或美学的性能。即有最少2组材料供给机构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印的材料层叠工艺，是借助热源的放热在需要层叠材料的位置熔化材料，再使材料冷却凝固于该位置；其特征是：所说的材料为线材；所说的热源是激光或电弧两者之最少任一。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印的材料层叠工艺，是借助热源的放热在需要层叠材料的位置熔化材料，再使材料冷却凝固于该位置；其特征是：所说的材料为线材；所说的热源是激光或电弧两者之最少任一。2.根据权利要求1所述的一种3D打印的材料层叠工艺，其特征在于：所说的热源是激光。3.根据权利要求1所述的一种3D打印的材料层叠工艺，其特征在于：所说的热源是电弧。4.根据权利要求1所述的一种3D打印的材料层叠工艺，其特征在于：所说的热源包含激光和电弧。5.一种3D打印的材料层叠装置，包含相互位置对应的材料供给机构（1）和热源...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶巧武，
申请(专利权)人：陶巧武，
类型：发明
国别省市：广东,44