一种金属3D打印机制造技术

本发明专利技术主要涉及一种金属3D打印机，属于3D打印机设备领域，本发明专利技术提供的金属3D打印机，X轴及Y轴采用导轨滑块一体式安装，保证打印过程中精度的同时可降低自身重量，Z轴采用双电机四套滚珠丝杆的方式为金属3D打印机首创，保证Z轴在上升及下降过程中稳固。打印头组件可以根据实际使用线材类型调整温度，卷簧自动送料的方式提供了料筒送料棒的动力，采用双电机弹簧预压紧装置可避免了材料在送丝过程中齿轮卡料，旋转夹紧气缸提供了料棒在补充料棒过程中的准入及推动力，打印头装置中绕线丝，气管，及大量使用耐磨隔热材料，为金属打印过程中超高温快速加热，降温，隔热提供了保障。

A metal 3D printer

The invention mainly relates to a metal 3D printer, which belongs to the field of 3D printer equipment. The metal 3D printer provided by the invention is installed in one body with X-axis and Y-axis sliders to ensure the accuracy in the printing process and reduce the weight of itself. The Z-axis is the first metal 3D printer with four sets of ball screw with two motors. Ensure that the Z axis is stable during the rise and fall. The printer head assembly can adjust the temperature according to the type of wire rod used in practice, and the power of the feeding rod of the barrel is provided by the way of coil spring automatic feeding. The double motor spring preloading device can avoid the gear stuck in the feeding process, and the rotary clamping cylinder provides the admittance and driving force of the feeding rod in the feeding process. The winding wire, pipe and a large number of wear-resistant and heat-insulating materials are used in the device of the printing head, which provide the guarantee for the rapid heating, cooling and heat insulation of the ultra-high temperature in the process of metal printing.

【技术实现步骤摘要】
一种金属3D打印机
本专利技术属于3D打印机设备领域，主要涉及一种金属3D打印机。技术背景3D打印作为快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。由于3D打印技术能够快速生产高端的定制化产品，而且可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。因此3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。利用3D打印技术制作模型很常见，金属激光3D打印成型很常见，且激光，电子束等应用于金属3D打印种类也很多，且大多为粉末材料。但是常见金属3D打印机系统及结构复杂，费用昂贵，材料粉末也贵，对于普通开发者想使用金属打印很难实，因此，现在的金属3D打印机面向市场准接入较高，难以普及应用。
技术实现思路
针对目前常见的金属3D打印机价格昂贵，主要是激光器系统，电子束系统发杂，粉末材料要求高价格贵，操作难。本专利技术专明提供一种金属3D打印机，可根据现有的金属丝料棒完成3D打印，大大提高了3D打印机的实用性，节约成本，为普及应用3D打印机做出了良好的技术创新。本专利技术所采用的设计方案是：一种金属3D打印机，包括装料组件1，所述装料组件1下侧装有打印头组件2，所述打印头2上设有挤出机组件3，所述挤出机组件3气缸组件4,装料组件1打印头组件2挤出机组件3气缸组件4贯穿连接丝材料棒11，所述打印头组件2下放有打印平台组件5，所述打印平台组件5安装在Y轴组件6上，所述Y轴组件6安装在X轴组件7上，所述X轴组件7安装在Z轴组件8上。本专利技术提供的设计方案中，所述装料组件1里面装有材料桶9，所述材料桶9下面设有卷簧动力总成12，所述卷簧轴8下连接有卷簧旋钮11，所述卷簧动力总12成安装在送料缸体10内，所述丝材料棒11穿过送料缸体10内，所述送料缸体10内安装有丝材料棒并且与限位开关13接触。本专利技术提供的设计方案中，所述丝材料棒11下部打印头组件2，丝材料棒11穿过氧化铝陶瓷管14，氧化铝陶瓷管14外连接打印头散热块15，打印头散热块15下端装有石英隔热端盖16，石英隔热端盖16里装有加热线圈17，加热线圈17另一端孔内穿有冷却气管18，打印头扇热块15下端装有打印头19，打印头扇热块15上端装有氧化铝隔热法兰20.本专利技术提供的设计方案中，所述打印头2上设有挤出机组件3，挤出组件安装在隔热安装板30上，隔热安装版上面安装有弹簧固定块21，弹簧固定块21上安装有压簧22，压簧22另一边压着挤出电机23，挤出电机23安装在挤出电机安装钣金28上，挤出电机安装钣金28下端安装有挤出电机滑轮29，挤出电机安装钣金28上连接有检测开关安装支架25，检测开关支架25上装有检测开关26，挤出电机23轴端安装有挤出机齿轮27。本专利技术提供的设计方案中，所述丝材料棒13顶部有压杆31，压杆31装在缸体连接块33一端，缸体连接块33中间另一端分别连接旋转夹紧缸34及旋转压杆35旋转夹紧缸34装有气管32，旋转夹紧缸34下端安装有气缸安装支架36气体安装支架底部安装在隔热安装板30上。本专利技术提供的设计方案中，所述打印平台组件5中Y轴滑块38与底板安装板39上，所述底板安装板中间安装有Y轴滚珠40及隔热垫圈45，所述隔热垫圈45将底板安装板39与底板43热量隔开，所述底板43下部安装有加热板42及底板温测41，所述底板上面覆盖有底板耐粘板44。本专利技术提供的设计方案中，所述Y轴组件6中Y轴电机46安装在Y电机安装架47上，所述Y电机安装架47内装有连接Y轴电机46与Y轴丝杆52的联轴器48，所述Y轴电机安装架47Y轴导轨50X轴滑块51及Y轴限位53安装在Y轴底板49上，所述Y轴滚珠40在Y轴丝杆中滚动。本专利技术提供的设计方案中，所述X轴组件7中X轴电机54安装在X轴电机安装架55上，所述X电机安装架55内装有连接X轴电机54与X轴丝杆57的联轴器56，所述X轴电机安装架55X轴导轨58及X轴限位60安装在X轴底板59上，X轴丝杆端盖62Z轴滚珠61安装在X轴底板一端。本专利技术提供的设计方案中，所述Z轴组件8中Z轴电机63安装在电机底板67上,所述Z轴组件8上位为双Z轴电机63，四组丝杆65结构，所述Z轴电机63上装有电机同步带轮69，所述电机同步带轮69连接在同步带70上，所述同步带70连接双惰轮68及双丝杆同步带66，所述丝杆同步带安装在Z轴丝杆65上，所述Z轴丝杆65两端装有丝杆轴承座64。本专利技术具有以下优点：本专利技术提供一种结构简单，操作方便的金属3D打印机，X轴及Y轴采用导轨滑块一体式安装，结构紧凑，保证打印过程中精度的同时可降低自身重量。Z轴采用双电机四套滚珠丝杆的方式为金属3D打印机首创，保证Z轴在上升及下降过程中稳固。打印头组件可以根据实际使用线材类型调整温度，从而打印不同种类丝料棒，卷簧自动送料的方式提供了料筒送料棒的动力，采用双电机弹簧预压紧装置可避免了材料在送丝过程中齿轮卡料，旋转夹紧气缸提供了料棒在补充料棒过程中的准入及推动力，打印头装置中绕线丝，气管，及大量使用耐磨隔热材料，为金属打印过程中超高温快速加热，降温，隔热提供了保障。大大提高了金属3D打印机喷头的实用性。附图说明图1为金属3D打印机的三维结构图，1-装料组件，2-打印头组件，3-挤出机组件，4-气缸组件，5-打印平台组件，6-Y轴组件，7-X轴组件，8-Z轴组件。图2为金属3D打印机主视图。图3为金属3D打印机俯视图。图4为金属3D打印机装料组件，9-材料桶，10-送料缸体，11-丝材料棒，12-卷簧动力总成，13-限位开关。图5为金属3D打印机打印头组件2，14-氧化铝陶瓷管，15-打印头散热块，16-石英隔热端盖，17-加热线圈，18-冷却气管，19-打印头，20-氧化铝隔热法兰。图6为金属3D打印机挤出机组件3,21-弹簧固定块，22-压簧，23-挤出电机，24-挤出风扇，25-检测开关安装架，26-检测开关，27-挤出机齿轮，28-挤出电机安装钣金，29-挤出电机滑轮，30-隔热安装板。图7为金属3D打印机气缸组件4，31-压杆，32-气管，33-缸体连接块，34-旋转夹紧缸，35-旋转压杆，36-气缸安装支架。图8为金属3D打印机打印平台组件5，38-Y轴滑块，39-底板安装板，40-Y轴滚珠，41-底板测温，42-加热板，43-底板，44-底板耐粘板，45-隔热垫圈。图9为金属3D打印机结构装置Y轴组件6，46-Y轴电机，47-Y电机安装架，48-联轴器，49-Y轴底板，50-Y轴导轨，51-X轴滑块，52-Y轴丝杆，53-Y轴限位。图10金属3D打印机X轴组件7，54-X轴电机，55-X轴电机支架，56-联轴器，57-X轴丝杆，58-X轴导轨，59-X轴底板，60-X轴限位，61-X轴滚珠，62-X轴丝杆端盖。图11金属3D打印机Z轴组件8，63-Z轴电机，64-丝杆轴承座，65-Z轴丝杆，66本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属3D打印机，包括装料组件(1)，所述装料组件(1)下侧装有打印头组件(2)，所述打印头(2)上设有挤出机组件(3)，所述挤出机组件(3)气缸组件(4),装料组件(1)打印头组件(2)挤出机组件(3)气缸组件(4)贯穿连接丝材料棒(11)，所述打印头组件(2)下放有打印平台组件(5)，所述打印平台组件(5)安装在Y轴组件(6)上，所述Y轴组件(6)安装在X轴组件(7)上，所述X轴组件(7)安装在Z轴组件(8)上。

【技术特征摘要】
1.一种金属3D打印机，包括装料组件(1)，所述装料组件(1)下侧装有打印头组件(2)，所述打印头(2)上设有挤出机组件(3)，所述挤出机组件(3)气缸组件(4),装料组件(1)打印头组件(2)挤出机组件(3)气缸组件(4)贯穿连接丝材料棒(11)，所述打印头组件(2)下放有打印平台组件(5)，所述打印平台组件(5)安装在Y轴组件(6)上，所述Y轴组件(6)安装在X轴组件(7)上，所述X轴组件(7)安装在Z轴组件(8)上。2.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机，其特征在于，所述装料组件(1)里面装有材料桶(9)，所述材料桶(9)下面设有卷簧动力总成(12)，所述卷簧轴(8)下连接有卷簧旋钮(11)，所述卷簧动力总(12)成安装在送料缸体(10)内，所述丝材料棒(11)穿过送料缸体(10)内，所述送料缸体(10)内安装有丝材料棒并且与限位开关(13)接触。3.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机，其特征在于，所述丝材料棒(11)下部打印头组件(2)，丝材料棒(11)穿过氧化铝陶瓷管(14)，氧化铝陶瓷管(14)外连接打印头散热块(15)，打印头散热块(15)下端装有石英隔热端盖(16)，石英隔热端盖(16)里装有加热线圈(17)，加热线圈(17)另一端孔内穿有冷却气管(18)，打印头扇热块(15)下端装有打印头(19)，打印头扇热块(15)上端装有氧化铝隔热法兰(20)。4.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机，其特征在于，所述打印头(2)上设有挤出机组件(3)，挤出组件安装在隔热安装板(30)上，隔热安装版上面安装有弹簧固定块(21)，弹簧固定块(21)上安装有压簧(22)，压簧(22)另一边压着挤出电机(23)，挤出电机(23)安装在挤出电机安装钣金(28)上，挤出电机安装钣金(28)下端安装有挤出电机滑轮(29)，挤出电机安装钣金(28)上连接有检测开关安装支架(25)，检测开关支架(25)上装有检测开关(26)，挤出电机(23)轴端安装有挤出机齿轮(27)。5.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭振国，刘林林，
申请(专利权)人：湖南西交智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43