制造造纸压榨辊的3D打印机制造技术

本实用新型专利技术涉及压榨辊的技术领域，尤其涉及一种制造造纸压榨辊的3D打印机。造纸压榨辊包括空心结构的内芯，在内芯表面设有至少一层通过电弧增材制造的表层。这种造纸压榨辊的结构通过采用内芯和电弧增材制造技术制造的表层组成，以熔化极惰性气体保护焊接焊机产生的电弧为热源，通过金属丝材的添加，在程序的控制下，按设定成形路径在基板上堆积层片，层层堆敷直至金属零件近净成形，这种结构的造纸压榨辊其在力学性能远超铸件加工结构，同时用于造纸压榨辊的3D打印机的结构简单，其成形环境开放，成形件尺寸无限制，电孤成本低。

【技术实现步骤摘要】
制造造纸压榨辊的3D打印机
本技术涉及一种造纸压榨辊，尤其涉及一种造纸压榨辊的3D打印机。
技术介绍
造纸工业属于传统行业，具有资金技术密集、规模效益显著的特点，其产业关联度强，市场容量大。造纸机械通常包括制浆、造纸、完成等专用设备，以及电气传动、自动化、计算机控制、环保等通用设备。造纸机械行业是专业性非常强的行业，同时造纸机械涉及的
又比较广，如机械、化工、材料、防腐、压力容器、自动控制等。在造纸工业使用的造纸压榨辊是压榨装置的主要构件。压榨辊的种类很多，老式纸机的压榨部多使用平压辊，随着纸机车速的提高，开始使用真空压辊，接着又研制出沟纹压榨辊。造纸压榨辊的生产大多采用冷卷成形或者离心铸造。冷卷成形工艺是：1、根据所制筒体尺寸，确定不锈钢板材的厚度、宽度和长度；2、制作钢板两端坡口；3、预弯钢板两端；4、冷卷机卷制成形；5、接口处进行坡口对焊；6、焊缝处100%无损探伤；7、筒体整体进行热处理；8、筒体机加工至下道工序所需外形尺寸。该工艺存在的主要问题是：1、冷卷成形对材料有要求，强度大的材料很难通过冷卷成形；2、卷板过程中，易产生冷作硬化，产生内部应力；3、卷板过程中，是产生氧化物等剥落，压入钢板内部；4、焊接处，残余应力集中，后续校圆时，易造成焊缝开裂，易产生焊接缺陷，造成筒体强度下降等导致产品性能不稳定，成品率较低的问题。离心铸造工艺是：将金属液注入高速旋转的铸型内，使其在离心力的作用下充满铸型，一次成型双相不锈钢转鼓筒体毛坯铸件，即为双相不锈钢转鼓毛坯铸件的离心铸造工艺。该工艺存在的主要问题是：生产设备成本较高，对铸型转速的确定较为困难。铸型转速过低，离心力不足，将导致铸件充型不良，使其内部产生硫松等缺陷，如果离心力小于内层液体的重力，则产生“雨淋”现象；铸型转速过高，将导致铸件产生纵向裂纹、加重偏析等缺陷。如密度偏析一旦形成，将无法采用热处理消除，导致产品性能不稳定，成品率较低的问题。
技术实现思路
本技术旨在解决上述缺陷，提供一种造纸压榨辊的3D打印机。为了克服
技术介绍
中存在的缺陷，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：造纸压榨辊包括空心结构的内芯，在内芯表面设有至少一层通过电弧增材制造的表层。根据本技术的另一个实施例，进一步包括所述表层为304不锈钢或者双相不锈钢材料。造纸压榨辊的3D打印机包括用于放置空心结构的内芯的旋转装置，以及旋转装置上端的3D打印机构。根据本技术的另一个实施例，进一步包括所述3D打印机构包括机器人控制器，机器人本体机械臂固定于导轨上，在机器人机械臂的前端设有焊枪，导轨上还设有冷却装置，冷却装置的上端设有焊接电源，焊接电源的上端设有用于放置丝材的送丝机，焊接电源的前端连接保护气体装置。根据本技术的另一个实施例，进一步包括所述旋转装置为凹形放置架，旋转装置上设有用于放置内芯的旋转支撑轴。根据本技术的另一个实施例，进一步包括所述旋转装置的底部设有调整装置。根据本技术的另一个实施例，进一步包括所述旋转支撑轴上设有用于放置在内芯内部两侧的十字支撑。本技术的有益效果是：这种造纸压榨辊的结构通过采用内芯和电弧增材制造技术制造的表层组成，以熔化极惰性气体保护焊接焊机产生的电弧为热源，通过金属丝材的添加，在程序的控制下，按设定成形路径在基板上堆积层片，层层堆敷直至金属零件近净成形，这种结构的造纸压榨辊其在力学性能远超铸件加工结构，同时用于造纸压榨辊的3D打印机的结构简单，其成形环境开放，成形件尺寸无限制，电孤成本低。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的结构示意图；图2是3D打印机的结构示意图；图3是内芯用十字支撑的结构示意图；其中：1、保护气体装置，2、送丝机，3、机器人机械臂，4、焊接电源，5、冷却装置，6、导轨，7、旋转支撑轴，8、旋转装置，9、焊枪，10、调整装置，11、内芯，12、十字支撑，13、机器人控制器，14、表层。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基本技术中的实施例，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。如图1所示，造纸压榨辊包括空心结构的内芯11，在内芯11表面设有至少一层通过电弧增材制造的表层14。优选例表层14为304不锈钢或者双相不锈钢材料。如图2所示，造纸压榨辊的3D打印机包括用于放置空心结构的内芯11的旋转装置8，以及旋转装置8上端的3D打印机构，3D打印机构采用电弧增材制造方式加工。具体的，3D打印机构包括机器人控制器13，存有预先编制完成的打印程序用于控制打印过程，焊接速度等参数也由此修改和控制，机器人机械臂3固定于导轨6上，机械臂在打印过程中，在机器人控制器13中的程序控制下于预设坐标系中，带动在机器人机械臂3前端设置的焊枪9作空间运动，以完成打印任务，导轨6上还设有冷却装置5，里面充填有循环使用的冷却液，以实现对焊接电源4及焊枪9等发热部件起到冷却作用，冷却装置5的上端设有焊接电源4，为打印过程提供溶融热源，焊接电源4的上端设有用于放置丝材的送丝机2，送丝机2为打印提供实时耗用丝材，并根据焊接程序的要求，控制丝材的前送和后抽。焊接电源4的前端连接保护气体装置1，此装置在打印过程中，根据程序确定的流量供以惰性保护气体，避免焊接溶池在打印过程中过度氧化，保证表层14的打印质量。旋转装置8为凹形放置架，旋转装置8上设有用于放置内芯11的旋转支撑轴7。旋转装置8的底部设有调整装置10。调整装置10可以使其有上下及左右调整装置。如图3所示，旋转支撑轴7上设有用于放置在内芯11内部两侧的十字支撑12，采用十字支撑12支撑在内芯11两侧，可以控制内芯11在打印时的变形。造纸压榨辊利用3D打印机构打印，其方法为：第一步：制作内芯11，将卷板对焊制作成筒状的内芯11；第二步：内芯11置于3D打印设备的旋转装置8上，通过调整装置10调整内芯11的水平及直线度，具体调整通过焊枪9的焊枪头位置坐标数据，随后调整调整装置10，使安装在旋转装置8上的内芯11坐标数据与焊枪9的焊枪头位置坐标数据一致。第三步：通过三维软件编制内芯11表面层的打印，三维软件编制内芯表面层打印，是通过离线编程软件升成机器人控制器13的程序，在WELD参数中设置好打印速度，并导入机器人控制器13。在焊接电源中，选择合适的专家程序，确定材料、送丝速度、保护气体等参数，如是2209双相不锈钢，专家程序可以选择18Cr，送丝速度可选3.5m/m左右，焊接工艺可选择CMT+P或CMT,这样，在实际打印中，焊接电流可保持在100A，焊接线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造造纸压榨辊的3D打印机，其特征在于：包括用于放置空心结构的内芯（11）的旋转装置（8），以及旋转装置（8）上端的3D打印机构，所述3D打印机构包括机器人控制器（13），机器人机械臂（3）固定于导轨（6）上，在机器人机械臂（3）的前端设有焊枪（9），机器人控制器（13）带动在机器人机械臂（3）前端设置的焊枪（9）作完成打印任务的空间运动，导轨（6）上还设有冷却装置（5），冷却装置（5）的上端设有焊接电源（4），焊接电源（4）的上端设有用于放置丝材的送丝机（2），焊接电源（4）的前端连接保护气体装置（1），所述内芯（11）表面设有至少一层通过电弧增材制造的表层（14）所述表层（14）为304不锈钢或者双相不锈钢材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制造造纸压榨辊的3D打印机，其特征在于：包括用于放置空心结构的内芯（11）的旋转装置（8），以及旋转装置（8）上端的3D打印机构，所述3D打印机构包括机器人控制器（13），机器人机械臂（3）固定于导轨（6）上，在机器人机械臂（3）的前端设有焊枪（9），机器人控制器（13）带动在机器人机械臂（3）前端设置的焊枪（9）作完成打印任务的空间运动，导轨（6）上还设有冷却装置（5），冷却装置（5）的上端设有焊接电源（4），焊接电源（4）的上端设有用于放置丝材的送丝机（2），焊接电源（4）的前端连接保护气体装置（1），所述内芯（11）表面设有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡大庆，
申请(专利权)人：常州长东增材制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32