一种增材制造设备成形缸结构及成型方法技术

本发明专利技术公开了一种增材制造设备成形缸结构及成型方法，利用成型缸体外壁的初级绕组与牵引导体外壁缠绕的次级绕组组成电磁驱动结构，在初级绕组通电后使成形缸内部产生磁场，牵引导体在成形缸内部产生磁场磁力线切割作用下产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电流与初级绕组产生的磁场相互作用，使牵引导体受到竖直方向的电磁力，该电磁力克服成形活塞自重后可使成形活塞悬浮停留，通过控制电磁力的大小从而实现驱动成形活塞上下运动的目的，成形活塞以成型缸体内壁为移动轨道上下滑动，本装置结构简单，不需要外部驱动活塞，减小了成型缸外部结构，成型缸内部高度即为待成型结构、成形活塞和牵引导体的高度，减小了整体成型结构的复杂程度。

A Forming Cylinder Structure and Forming Method for Adding Material Manufacturing Equipment

The invention discloses a forming cylinder structure and forming method of a material-adding manufacturing equipment. The electromagnetic driving structure is composed of primary winding of the outer wall of the forming cylinder and secondary winding winding winding of the outer wall of the traction conductor. After the primary winding is electrified, the magnetic field in the forming cylinder is generated, and the magnetic field in the forming cylinder is generated by the traction conductor. Induced electromotive force is produced under the action of the force, and then induced current is produced. The interaction between the induced current and the magnetic field produced by the primary winding makes the traction conductor subject to the electromagnetic force in the vertical direction. The electromagnetic force overcomes the self-weight of the formed piston and makes the formed piston suspend and stay. By controlling the magnitude of the electromagnetic force, the formed piston can be driven. For the purpose of moving up and down, the forming piston slides up and down on the moving track of the inner wall of the forming cylinder block. The device has simple structure and does not need external driving piston. The outer structure of the forming cylinder is reduced. The inner height of the forming cylinder is the height of the structure to be formed, the forming piston and the traction conductor, and the complex process of the whole forming structure is reduced. Degree.

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造设备成形缸结构及成型方法
本专利技术属于增材制造
，具体涉及一种增材制造设备成形缸结构及成型方法。
技术介绍
目前增材制造设备的成形缸普遍采用丝杠从成形活塞下方驱动活塞上下运动的形式，因此成形缸的高度至少是成形零件高度的两倍。为了控制设备的整体高度，成形零件的高度就会受到限制；如果增加成形零件高度，成形活塞下方的空间被丝杠大量占用，造成设备高度大幅增加，进而会带来设备装配、维护成本的大幅增加，给设备的使用也会带来诸多不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种增材制造设备成形缸结构及成型方法，以克服现有技术的不足。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种增材制造设备成形缸结构，包括固定于成形仓下方的成型缸体，成型缸体外壁设有初级绕组，成型缸体内设有成形活塞，成形活塞下端固定有牵引导体，牵引导体外壁缠绕有次级绕组，成形活塞以成型缸体内壁为移动轨道上下滑动。进一步的，成形活塞与成型缸体之间设有密封圈。进一步的，牵引导体的外侧包裹有绕组保护层。进一步的，牵引导体与成型缸体内壁设有密封圈。进一步的，初级绕组外侧设有外层绝缘体。一种增材制造设备成形缸结构的增材制造成型方法，包括以下步骤：首先对初级绕组通电控制绕组线圈的通电大小，调整成形活塞成型面至成型仓成型区，利用成型仓在成形活塞成型面打印得到成型零件。进一步的，当成型仓的成型面位置不变时，通过初级绕组通电大小控制成形活塞随着打印过程上下移动，成型仓完成一层铺粉打印后，控制成形活塞向下移动一个成型层厚度距离，进行下一次打印，直到完成打印。进一步的，当成型仓的成型面位置改变时，在成形活塞上铺设打印原材料，控制成形活塞高度保持不变，控制成型仓改变成型面在成形活塞的打印原材料上进行打印，直至打印完成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种增材制造设备成形缸结构，通过设置固定于成形仓下方的成型缸体，在成型缸体外壁设置初级绕组，在成型缸体内设置成形活塞，在成形活塞下端固定牵引导体，在牵引导体外壁缠绕次级绕组，利用成型缸体外壁的初级绕组与牵引导体外壁缠绕的次级绕组组成电磁驱动结构，通过在初级绕组通电后使成形缸内部产生磁场，牵引导体在成形缸内部产生磁场磁力线切割作用下产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电流与初级绕组产生的磁场相互作用，使牵引导体受到竖直方向的电磁力，该电磁力克服成形活塞自重后可使成形活塞悬浮停留，通过控制电磁力的大小从而实现驱动成形活塞上下运动的目的，成形活塞以成型缸体内壁为移动轨道上下滑动，本装置结构简单，不需要外部驱动活塞，减小了成型缸外部结构，成型缸内部高度即为待成型结构、成形活塞和牵引导体的高度，减小了整体成型结构的复杂程度。进一步的，成形活塞与成型缸体之间设有密封圈，保证打印原材料4不会沿成形缸与成形活塞之间的缝隙泄露。进一步的，牵引导体的外侧包裹有绕组保护层，避免次级绕组裸露在外；引导体底部设有绝缘板，避免牵引导体漏电。一种增材制造成型方法，通过在成形缸内部产生磁场，使引导体在成形缸内部产生磁场磁力线切割作用下产生感应电动势，进而产生与初级绕组产生的磁场相互作用的感应电流，利用牵引导体受到竖直方向的电磁力克服成形活塞自重后使成形活塞悬浮停留，通过控制电磁力的大小实现驱动成形活塞上下运动，方法简单，在成形缸内部产生磁场便于控制。附图说明图1为本专利技术原理图；1、成形缸，2、初级绕组，3、密封圈，4、打印原材料，5、成形仓，6、成形零件，7、成形活塞，8、牵引导体,9、次级绕组，10、绝缘板，11、外层绝缘体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1所示，一种增材制造设备成形缸结构，包括固定于成形仓5下方的成型缸体1，成型缸体1外壁设有初级绕组2，成型缸体1内设有成形活塞7，成形活塞7下端固定有牵引导体8，牵引导体8外壁缠绕有次级绕组9，成形活塞7以成型缸体1内壁为移动轨道上下滑动，初级绕组2通电后，在成型缸体1内部产生行波磁场，次级绕组9在磁力线切割作用下产生感应电动势，进而在牵引导体8产生感应电流，感应电流与初级绕组2产生的磁场相互作用，使牵引导体8受到竖直方向的电磁力，牵引导体8受到的电磁力克服成形活塞7自重后可使成形活塞7悬浮停留，通过控制电磁力的大小实现驱动成形活塞7上下运动；成形活塞7与成型缸体1之间设有密封圈3，用于保证打印原材料4不会沿成形缸1与成形活塞7之间的缝隙泄露；牵引导体8的外侧包裹有绕组保护层，避免次级绕组9裸露在外，牵引导体8底部设有绝缘板10，绝缘板10避免牵引导体8漏电；牵引导体8与成型缸体1内壁设有密封圈；初级绕组2外侧设有外层绝缘体11，防止成型缸体1外侧的初级绕组2漏电，并且通过外层绝缘体11对初级绕组2形成保护层，防止碰撞；一种增材制造成型方法，包括以下步骤：首先对初级绕组通电，控制绕组线圈的通电大小调整成形活塞成型面至成型仓成型区，利用成型仓在成形活塞成型面打印得到成型零件。具体的，成型仓在成形活塞成型面上成型打印，根据具体成型仓的成型面位置不同，当成型仓的成型面位置不变时，成型过程中，通过初级绕组通电大小控制成形活塞7随着打印过程上下移动，成型仓完成一层铺粉打印后，减小初级绕组通电大小，使牵引导体8受到竖直方向的电磁力小于牵引导体8上所受重力大小，牵引导体8与成形活塞7一体在重力作用下下降，成形活塞7向下移动一个成型层厚度距离后，增加初级绕组通电大小，使牵引导体8受到竖直方向的电磁力等于牵引导体8上所受重力大小，该电磁力克服成形活塞7自重后可使成形活塞7悬浮停留，进行下一次打印，打印过程中，根据铺粉重量，改变初级绕组通电大小，确保打印过程中牵引导体8保持不动，直到完成打印；当成型仓的成型面位置改变时，在成形活塞7上铺设打印原材料，此时成形活塞7上的整体质量不变，控制成形活塞7高度保持不变，控制成型仓改变成型面在成形活塞7的打印原材料上进行打印，从而实现结构成型制备。具体的工作原理：在初级绕组通电后，成形缸1内部产生磁场，牵引导体8在成形缸内部产生磁场磁力线切割作用下产生感应电动势，进而产生感应电流，该电流与初级绕组产生的磁场相互作用，使牵引导体8受到竖直方向的电磁力，该电磁力克服成形活塞7自重后可使成形活塞7悬浮停留，通过控制电磁力的大小实现驱动成形活塞7上下运动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，包括固定于成形仓(5)下方的成型缸体(1)，成型缸体(1)外壁设有初级绕组(2)，成型缸体(1)内设有成形活塞(7)，成形活塞(7)下端固定有牵引导体(8)，牵引导体(8)外壁缠绕有次级绕组(9)，成形活塞(7)以成型缸体(1)内壁为移动轨道上下滑动。

【技术特征摘要】
1.一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，包括固定于成形仓(5)下方的成型缸体(1)，成型缸体(1)外壁设有初级绕组(2)，成型缸体(1)内设有成形活塞(7)，成形活塞(7)下端固定有牵引导体(8)，牵引导体(8)外壁缠绕有次级绕组(9)，成形活塞(7)以成型缸体(1)内壁为移动轨道上下滑动。2.根据权利要求1所述的一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，成形活塞(7)与成型缸体(1)之间设有密封圈(3)。3.根据权利要求1所述的一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，牵引导体(8)的外侧包裹有绕组保护层。4.根据权利要求1所述的一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，牵引导体(8)与成型缸体(1)内壁设有密封圈。5.根据权利要求1所述的一种增材制造设备成形缸结构，其特征在于，初级绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹亚桐，陈祯，张树哲，魏培，卢秉恒，韦继翀，刘亮，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61