The invention provides a high temperature metal 3D printer and printing method based on the principle of medium frequency electromagnetic heating. The printer includes an optical path system, a working chamber unit, a powder feeding system, a powder spreading system, a working cylinder system, an electromagnetic coil system and a gas circulation system; the electromagnetic coil system includes an electromagnetic heating coil and a heating power regulating unit; the electromagnetic heating coil is sleeved in the work. The outer part of the cylinder is close to the position of the forming substrate, and the heating power regulating unit is used to adjust the heating power of the electromagnetic heating coil. The advantages are as follows: before laser melting metal powder, on the one hand, the medium frequency electromagnetic heating method is used to heat metal powder, on the other hand, the temperature in the working chamber is kept constant; thus, the problem of excessive stress caused by the formation of aluminium and titanium parts can be solved, the quality of the parts can be guaranteed, the strength of the parts can be improved, and the splitting and crushing phenomena of the parts can not occur.
【技术实现步骤摘要】
基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机及打印方法
本专利技术属于3D打印
，具体涉及基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机及打印方法。
技术介绍
3D打印机，即快速成型技术的一种机器，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。金属3D打印可以利用单一金属或混合金属粉末直接制造出具有冶金结合、致密性接近100％、具有较高尺寸精度和较好表面粗糙度的金属零件。金属3D打印作为一种精密金属增材制造技术，在复杂几何形体的设计及个性化、定制化制造，如航空部件、刀具磨具、珠宝首饰及个性化医学生物植入体制造、机械免组装件等方面具有独特的优势。先进3D金属打印机很多，但普遍存在以下不足：3D打印加工中，针对铝、钛等硬度低的粉末材料，由于在制作过程中工作腔中的温度不够，在正常温度下，使用平常的3D打印机打印成型的过程中，会出现铝件和钛件等形成时产生的应力过大的问题，从而导致铝件和钛件的强度很低，制件容易出现劈裂粉碎等现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机及打...
【技术保护点】
1.一种基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机，其特征在于，包括光路系统、工作腔单元、送粉系统、铺粉系统、工作缸系统、电磁圈系统和气体循环系统；所述工作腔单元包括工作腔体(201)、工作腔体外壳(202)和工作腔保温盒(203)；所述工作腔体外壳(202)的内部安装所述工作腔保温盒(203)，所述工作腔保温盒(203)的内部形成所述工作腔体(201)；所述光路系统包括光路单元(101)和摄像观测设备(102)；所述光路单元安装于所述工作腔体外壳(202)的顶部，包括光源(1011)和光源运动驱动件(1012)；所述光源(1011)向所述工作腔体(201)内发射垂直向下的激...
【技术特征摘要】
1.一种基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机，其特征在于，包括光路系统、工作腔单元、送粉系统、铺粉系统、工作缸系统、电磁圈系统和气体循环系统；所述工作腔单元包括工作腔体(201)、工作腔体外壳(202)和工作腔保温盒(203)；所述工作腔体外壳(202)的内部安装所述工作腔保温盒(203)，所述工作腔保温盒(203)的内部形成所述工作腔体(201)；所述光路系统包括光路单元(101)和摄像观测设备(102)；所述光路单元安装于所述工作腔体外壳(202)的顶部，包括光源(1011)和光源运动驱动件(1012)；所述光源(1011)向所述工作腔体(201)内发射垂直向下的激光，所述光源运动驱动件(1012)用于驱动所述光源(1011)按成型轨迹运动；所述摄像观测设备(102)用于在3D打印过程中，对所述工作腔体(201)内的成型过程进行实时监测；所述工作缸系统包括工作缸(301)、工作缸升降驱动单元(302)以及成型基板(303)；所述工作缸(301)固定安装于所述工作腔体(201)的外部下方；所述成型基板(303)设置于所述工作腔体(201)的内部底部；在所述工作缸(301)内设置所述工作缸升降驱动单元(302)，通过所述工作缸升降驱动单元(302)，驱动所述成型基板(303)进行升降运动；所述送粉系统包括粉料缸(401)、粉料缸升降驱动单元(402)以及送粉基板(403)；所述粉料缸(401)固定安装于所述工作腔体(201)的外部下方；所述送粉基板(403)设置于所述粉料缸(401)的内部；所述粉料缸升降驱动单元(402)设置于所述粉料缸(401)的内部，并与所述送粉基板(403)连接，用于驱动所述送粉基板(403)在所述粉料缸(401)的内部进行升降运动；所述铺粉系统包括铺粉刮刀(501)以及铺粉刮刀移动驱动单元；通过所述铺粉刮刀移动驱动单元，驱动所述铺粉刮刀(501)在所述工作腔体(201)内左右水平移动，进而将所述送粉基板(403)上面的粉末均匀铺设于所述成型基板(303)的上面；所述电磁圈系统包括电磁加热线圈(601)以及加热功率调节单元；所述电磁加热线圈(601)套设于所述工作缸(301)的外部并且靠近所述成型基板(303)的位置；所述加热功率调节单元用于调节所述电磁加热线圈(601)的加热功率；所述气体循环系统包括工作腔风道(701)、工作腔出风口水冷单元(702)、气体过滤单元(703)、风力单元(704)和工作腔进风口加热装置(705)；所述工作腔体(201)的内部安装所述工作腔风道(701)；所述工作腔风道(701)的出风端通过所述工作腔出风口水冷单元(702)连接到所述气体过滤单元(703)的进风端；所述气体过滤单元(703)的排风端与所述风力单元(704)的进风端连通；所述风力单元(704)的排风端通过所述工作腔进风口加热装置(705)，连接到所述工作腔风道(701)的进风端，所述工作腔风道(701)的进风端即为所述工作腔体(201)的进风端。2.根据权利要求1所述的一种基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机，其特征在于，所述工作缸升降驱动单元(302)和所述粉料缸升降驱动单元(402)的结构相同，均采用丝杆螺母副驱动机构。3.根据权利要求2所述的一种基于中频电磁加热原理的高温金属3D打印机，其特征在于，所述丝杆螺母副驱动机构包括：驱动电机(3021)、丝杆(3022)、螺母(3023)以及外接件(3024)；所述驱动电机(3021)的输出端与所述丝杆(3022)连接，用于驱动所述丝杆(3022)转动；所述螺母(3023)套于所述丝杆(3022)上面，用于将所述丝杆(3022)的旋转运动转化为所述螺母(3023)的直线运动；所述外接件(3024)固定于所述螺母(3023)上面；当所述螺母(3023)进行升降运动时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭鹏，马洪伟，曹俊莹，
申请(专利权)人：北京易博三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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