一种3D打印装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种3D打印领域，具体是涉及到一种3D打印装置及方法，包括激光组件、打印平台和送粉组件，所述打印平台由若干个可独立升降的方格构成，若干个方格在同一高度时形成一个完整平面，所述送粉组件可对每个方格输送不同材质的料粉，本发明专利技术具有以下功能：具有多种打印模式，满足不同的打印需求；若干个可独立升降的方格结合可对每个方格输送不同材料料粉的送粉组件，可以实现在模型截面纵向和截面横向上具有不同材料的复合打印的需求，解决行业一次只能打印一种材料的共性问题。而且不同材料的铺粉可以与上述不同打印模式进行结合，实现模型截面倾斜方向具有不同材料的复合打印需求。印需求。印需求。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印装置及方法


[0001]本专利技术属于一种3D打印领域，具体是涉及到一种3D打印装置及方法。

技术介绍

[0002]3D打印作为一种前沿技术科技，其工作原理，将一种三维零件，按照设定层厚，切成不同的二维模型，然后通过激光或者加热粘接的方式，生产出平面模型，3D打印的优势能够实现结构的轻量化，一体化打印，目前，已经发展出多种打印技术，在非金属方面有：SLA、FDM、SLS等，在金属方面有：SLM(铺粉技术)、电弧增材技术，同轴送粉技术等，但是这些技术都或多或少存在技术瓶颈，本专利技术针对铺粉技术，铺粉技术是目前比较流行，技术应用范围比较广泛，也比较成熟，此技术生产的产品，精度高，力学性能好，在航空航天、汽车、模具等有着广泛地应用前景，但是此技术仅能满足一种材料的打印，对于不同金属材料的打印，因为技术限制没有办法实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可实现多种打印模式以及不同材料复合打印的3D打印装置及方法。
[0004]本专利技术提供一种3D打印装置，包括激光组件、打印平台和送粉组件，所述打印平台由若干个可独立升降的方格构成，若干个方格在同一高度时形成一个完整平面，所述送粉组件可对每个方格输送不同材质的料粉。
[0005]更进一步地，若干个方格呈矩形阵列排布。
[0006]更进一步地，所述方格包括升降机构和设置在升降机构端部的方格面。
[0007]更进一步地，所述送粉组件包括移动机构Ⅰ和设置在移动机构Ⅰ输出端的送粉喷管，所述移动机构Ⅰ具有沿打印平台平面方向移动以及沿方格升降行程内移动的移动行程。
[0008]更进一步地，所述激光组件包括移动机构Ⅱ和设置在移动机构Ⅱ输出端的激光部件，所述激光部件包括激光器和设置在激光器激光光路上的动态聚光调节部件，所述移动机构Ⅱ用于调节激光部件在打印平台上的位置，所述动态聚光调节部件用于根据不同粉料调节激光的对应的光斑大小。
[0009]更进一步地，所述激光部件还包括设置在激光光路且动态聚光调节部件下游的至少一个角度调节镜面。
[0010]更进一步地，所述激光部件还包括设置在角度调节镜面与动态聚光调节部件之间的激光检测器。
[0011]更进一步地，还包括喷气组件，所述喷气组件包括移动机构Ⅲ和设置在移动机构Ⅲ输出端的喷气管，喷气组件可以控制喷出气体的喷出量、喷出速度和喷出的气体成份。
[0012]更进一步地，还包括吸粉组件，所述吸粉组件包括移动机构Ⅳ和设置在移动机构Ⅳ输出端的吸气管。
[0013]本专利技术还提供一种3D打印方法，使用3D打印装置，包括如下步骤：
[0014]S1、送粉组件对所需打印的一个或多个方格内铺设粉料，此时不同方格内粉料材质根据需要进行选择；
[0015]S2、激光组件根据待打印模型截面对一个或多个方格表面的粉料进行n次截面打印，第n次截面打印后的待打印模型截面可以是一个整体，也可以是多个独立截面；
[0016]S3、将第n次截面打印后的模型截面所覆盖的所有方格同步进行下降；
[0017]送粉组件对下降后的模型表面铺设粉料，或者，送粉组件对下降后的模型表面以及未下降的其他方格表面铺设粉料，此时送粉组件对不同方格内粉料材质根据需要进行选择；
[0018]S4、对下降的方格进行上升，上升距离根据需要进行选择，激光组件对新铺粉料进行第n+1次截面打印；
[0019]S5、重复步骤S1
‑
S4，直至模型打印完成。
[0020]本专利技术的有益效果是，本专利技术所提供的3D打印装置，将常规的正面烧结板改进为若干个可独立升降的方格结构，具有以下功能：
[0021]一，若干个方格可以控制同时升降，同时升降时打印平台的整体平面具备升降调节功能，此时送粉组件无需上下升降行程即可对打印平台进行逐步的铺粉工作，而且可以调节烧结打印部分与激光组件的距离，进而便于进行激光打印的调节；
[0022]二，若干个方格可以独立升降，一方面通过将待打印模型截面所在的多个方格升降成整体倾斜状态，能够实现不同角度的打印工作；另一方面在打印过程中通过控制方格的升降来实现曲面的打印造型；另外，还可以通过控制截面打印顺序，先打印相互独立的截面再将相互独立的截面进行连接；具有多种打印模式，满足不同的打印需求；
[0023]三，若干个可独立升降的方格结合可对每个方格输送不同材料料粉的送粉组件，可以实现在模型截面纵向和截面横向上具有不同材料的复合打印的需求，解决行业一次只能打印一种材料的共性问题。而且不同材料的铺粉可以与上述不同打印模式进行结合，实现模型截面倾斜方向具有不同材料的复合打印需求。
附图说明
[0024]附图1为本专利技术的结构示意图；
[0025]附图2为本专利技术中打印平台的俯视图；
[0026]附图3为本专利技术中激光组件的结构示意图。
[0027]在图中，1
‑
激光组件；11
‑
激光器；12
‑
动态聚光调节部件；13
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角度调节镜面；14
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激光检测器；2
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打印平台；21
‑
方格；211
‑
方格面；212
‑
升降机构；3
‑
送粉组件；4
‑
喷气组件；5
‑
吸粉组件。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用
于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0031]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]另外，本专利技术各个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征是，包括激光组件(1)、打印平台(2)和送粉组件(3)，所述打印平台(2)由若干个可独立升降的方格(21)构成，若干个方格(21)在同一高度时形成一个完整平面，所述送粉组件(3)可对每个方格(21)输送不同材质的料粉。2.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征是，若干个方格(21)呈矩形阵列排布。3.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征是，所述方格(21)包括升降机构(212)和设置在升降机构(212)端部的方格面(211)。4.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征是，所述送粉组件(3)包括移动机构Ⅰ和设置在移动机构Ⅰ输出端的送粉喷管，所述移动机构Ⅰ具有沿打印平台(2)平面方向移动以及沿方格(21)升降行程内移动的移动行程。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的3D打印装置，其特征是，所述激光组件(1)包括移动机构Ⅱ和设置在移动机构Ⅱ输出端的激光部件，所述激光部件包括激光器(11)和设置在激光器(11)激光光路上的动态聚光调节部件(12)，所述移动机构Ⅱ用于调节激光部件在打印平台(2)上的位置，所述动态聚光调节部件(12)用于根据不同粉料调节激光的对应的光斑大小。6.如权利要求5所述的3D打印装置，其特征是，所述激光部件还包括设置在激光光路且动态聚光调节部件(12)下游的至少一个角度调节镜面(13)。7.如权利要求6所述的3D打印装置，其特征是，所述激光部件还包括设置在角度调节镜面(13)与动态聚光调节部件(12)之间的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹涛，颜铁林，严雷鸣，
申请(专利权)人：航天科工长沙新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：