一种3D打印金属成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种3D打印金属成型装置，包括粉末库、料架、注射打印喷头、烧结炉和出料平台，粉末库的顶部设置粉末轧辊，粉末轧辊能够沿料架滚动并将金属粉末铺至料架上，料架的底部分别设置升降平台，升降平台能够带动料架上下运动；注射打印喷头能够向料架上喷射液体粘结剂，烧结炉能够对金属成型件进行加热烧结。本实用新型专利技术的3D打印金属成型装置工作时，粉末轧辊在粉末库上滚动，金属粉末粘在粉末轧辊的表面，粉末轧辊在料架上滚动，将金属粉末铺设在料架上，注射打印喷头向金属粉末喷出液体粘结剂，粘合金属粉末材料层，重复上述步骤直至金属制件成型，将金属成型件送入烧结炉中，金属成型件在烧结炉中去除粘结剂，并烧结成型。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印金属成型装置
本技术涉及快速成型
，特别是涉及一种3D打印金属成型装置。
技术介绍
3D打印即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。目前，3D打印最常用的是激光粉末烧结打印和粘合剂喷射打印。其中，激光粉末烧结技术目前存在以下缺点：1)能耗大，是通过高能耗的激光不断的给材料加热，使其熔接在一起；2)周期长，稍微复杂一些的零部件，能会需要几天时间；3)表面粗糙，由于通过激光熔融，使得零部件表面有很明显的熔接痕迹，因此在实际使用前，需要后处理；4)设备单价高，普通设备的单价高达几十万甚至上百万不等。粘合剂喷射打印技术是一种增材制造工艺，其中选择性地沉积液体粘合剂以连接粉末颗粒。然后粘合材料层以形成物体。打印头选择性地将粘合剂滴入粉末中。工作箱降低，然后涂上另一层粉末并加入粘合剂。随着时间的推移，该部件通过粉末和粘合剂的分层而发展。粘合剂喷射打印技术能够印刷各种材料，包括金属，沙子和陶瓷。一些材料，如沙子，不需要额外的处理。根据应用，其他材料通常被固化和烧结，并且有时用另一种材料渗透。可以采用热等静压来实现固体金属的高密度。粘合剂喷射打印技术类似于传统的纸张印刷。粘合剂的作用类似于墨水，因为它在粉末层上移动，像纸一样，形成最终产品。粘结剂喷射金属成型后续需要烧结，而且涉及材料收缩问题，在一次制造高精度小型零件方面存在弊端。因此，如何改变现有技术中，3D打印金属成型技术中存在的能耗大、精度低以及造价高的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种3D打印金属成型装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低3D打印金属成型的能耗和造价，提高3D打印金属成型的精度。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种3D打印金属成型装置，包括粉末库、料架、注射打印喷头、烧结炉和出料平台，所述粉末库能够容纳金属粉末，所述粉末库的顶部设置粉末轧辊，所述粉末轧辊能够沿所述料架滚动并将金属粉末铺至所述料架上，所述料架由耐高温材料制成，所述料架的底部分别设置升降平台，所述升降平台能够带动所述料架上下运动；所述注射打印喷头连接有液体粘结剂料箱，所述注射打印喷头能够向所述料架上喷射液体粘结剂，所述烧结炉能够对金属成型件进行加热烧结，所述烧结炉内设置加热元件，所述烧结炉连接所述出料平台。优选地，所述3D打印金属成型装置还设置有粉末回收器，所述粉末回收器能够回收所述料架上的金属粉末。优选地，所述烧结炉连接有进气系统和真空系统，所述进气系统包括进气口，所述进气口与所述烧结炉的内腔相连通，所述进气口与所述烧结炉之间设置进气阀门；所述真空系统包括真空泵和阀门，所述真空泵能够对所述烧结炉进行抽真空，所述阀门设置于所述真空泵与烧结炉之间。优选地，所述料架为顶端开口的容器，多个所述料架能够叠加放置，所述料架的深度较金属成型件的高度大。优选地，所述3D打印金属成型装置还包括机械手，所述机械手设置于所述料架与所述烧结炉之间，所述机械手能够将所述料架放置于所述升降平台上，所述机械手能够将金属成型件送入所述烧结炉中或从所述烧结炉中取出。优选地，所述烧结炉为长方体结构，所述烧结炉设置顶部闸门和侧闸门，所述顶部闸门设置于所述烧结炉的顶部，所述侧闸门设置于所述烧结炉的侧面；所述烧结炉还连接有推杆机构，所述推杆机构能够推动所述烧结炉内的金属成型件。优选地，所述升降平台与所述烧结炉之间设置传送机构，所述传送机构能够将金属成型件和所述料架输送至所述烧结炉内。优选地，所述加热元件设置于所述烧结炉的侧壁上。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本技术的3D打印金属成型装置，包括粉末库、料架、注射打印喷头、烧结炉和出料平台，粉末库能够容纳金属粉末，粉末库的顶部设置粉末轧辊，粉末轧辊能够沿料架滚动并将金属粉末铺至料架上，料架由耐高温材料制成，料架的底部分别设置升降平台，升降平台能够带动料架上下运动；注射打印喷头连接有液体粘结剂料箱，注射打印喷头能够向料架上喷射液体粘结剂，烧结炉能够对金属成型件进行加热烧结，烧结炉内设置加热元件，烧结炉连接出料平台。本技术的3D打印金属成型装置工作时，粉末轧辊在粉末库上滚动，金属粉末粘在粉末轧辊的表面，粉末轧辊在料架上滚动，将金属粉末铺设在料架上，注射打印喷头向料架上的金属粉末喷出液体粘结剂，粘合金属粉末材料层，重复上述步骤直至金属制件成型，将金属成型件送入烧结炉中，金属成型件在烧结炉中去除粘结剂，并烧结成型。利用本技术的3D打印金属成型装置进行金属制件成型，采用粘结剂与金属粉末叠加成型，提高了表面精度，而现有技术中，激光粉末烧结的成型件表面粗糙，必须经过二次加工；本技术采用向金属粉末喷射粘结剂成型金属制件，成型后利用烧结炉烧结，粘结剂喷射成型相较于激光粉末烧结，降低了能耗和生产成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的3D打印金属成型装置的结构示意图；图2为本技术的3D打印金属成型装置的部分结构的俯视示意图；图3为本技术的3D打印金属成型装置的其他实施方式的结构示意图；图4为本技术的3D打印金属成型装置的其他实施方式的部分结构的俯视示意图；图5为本技术的3D打印金属成型装置的另一实施方式的结构示意图；其中，1为粉末库，2为料架，3为注射打印喷头，4为烧结炉，401为顶部闸门，402为侧闸门，5为出料平台，6为粉末轧辊，7为升降平台，8为液体粘结剂料箱，9为粉末回收器，10为进气系统，11为真空系统，12为机械手，13为推杆机构。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种3D打印金属成型装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低3D打印金属成型的能耗和造价，提高3D打印金属成型的精度。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。请参考图1-4，其中，图1为本技术的3D打印金属成型装置的结构示意图，图2为本技术的3D打印金属成型装置的部分结构的俯视示意图，图3为本技术的3D打印金属成型装置的其他实施方式的结构示意图，图4为本技术的3D打印金属成型装置的其他实施方式的部分结构的俯视示意图，图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印金属成型装置，其特征在于：包括粉末库、料架、注射打印喷头、烧结炉和出料平台，所述粉末库能够容纳金属粉末，所述粉末库的顶部设置粉末轧辊，所述粉末轧辊能够沿所述料架滚动并将金属粉末铺至所述料架上，所述料架由耐高温材料制成，所述料架的底部分别设置升降平台，所述升降平台能够带动所述料架上下运动；所述注射打印喷头连接有液体粘结剂料箱，所述注射打印喷头能够向所述料架上喷射液体粘结剂，所述烧结炉能够对金属成型件进行加热烧结，所述烧结炉内设置加热元件，所述烧结炉连接所述出料平台。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印金属成型装置，其特征在于：包括粉末库、料架、注射打印喷头、烧结炉和出料平台，所述粉末库能够容纳金属粉末，所述粉末库的顶部设置粉末轧辊，所述粉末轧辊能够沿所述料架滚动并将金属粉末铺至所述料架上，所述料架由耐高温材料制成，所述料架的底部分别设置升降平台，所述升降平台能够带动所述料架上下运动；所述注射打印喷头连接有液体粘结剂料箱，所述注射打印喷头能够向所述料架上喷射液体粘结剂，所述烧结炉能够对金属成型件进行加热烧结，所述烧结炉内设置加热元件，所述烧结炉连接所述出料平台。


2.根据权利要求1所述的3D打印金属成型装置，其特征在于：还设置有粉末回收器，所述粉末回收器能够回收所述料架上的金属粉末。


3.根据权利要求1所述的3D打印金属成型装置，其特征在于：所述烧结炉连接有进气系统和真空系统，所述进气系统包括进气口，所述进气口与所述烧结炉的内腔相连通，所述进气口与所述烧结炉之间设置进气阀门；所述真空系统包括真空泵和阀门，所述真空泵能够对所述烧结炉进行抽真空，所述阀门设置于所述真空泵与烧结炉之间。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，徐文立，杜霆，胡建宇，
申请(专利权)人：宁波恒普真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33