【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属3d打印舱室，具体为一种教学实训用金属3d打印舱室及金属3d打印设备。
技术介绍
1、3d打印技术日渐成熟，在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越广泛的应用，并不断深化。目前，3d打印技术已经实现在航空航天等领域中进行制造、修复、以及再制造的重要技术，在汽车、船舶、核工业、模具等领域也成为了产品设计、快速原型制造的重要实现方式。
2、增材制造产业正处于快速发展时期，相应的高技能人员培养迫在眉睫。2021年，教育部将“增材制造工程”列入普通高等学校本科专业目录。合适的学习与实践平台是当前3d打印应用技术培养最急需解决的问题之一。
3、但现阶段进行能够进行金属3d打印机大多数都用于工业领域，即仅能够对于模型进行打印但在进行激光快速成型打印时会出现金属粉末喷出的现象，不能在进行使用时满足学生对3d打印进行实时观测的需求，而大量的粉尘存在于密封的舱体中则容易出现粉尘爆炸对学生造成伤害，作为教学器具需要在保证基本的对金属材料进行3d打印的使用需求的同时也应当保证打印过程中的安全性，因此结合3d打印技术的应用特点，搭建一个可视化的保护性能更强的金属3d打印教学实训平台，满足学生的学习需求、实践需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种教学实训用金属3d打印舱室及金属3d打印设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种教学实训用金属3d打印舱室，包括
4、舱体，所述舱体开设有工作腔；
5、打印组件，所述打印组件包括输出机构、移动机构、激光机构和送粉机构，所述移动组件用于带动所述输出机构进行运动，所述激光机构用于向输出机构传输激光束，所述送粉机构用于在所述激光机构向输出机构传输激光束的同时对所述输出机构输送金属粉末，所述移动机构和所述输出机构均设置于所述工作腔，所述输出机构用于将激光束加热融化后的金属粉末进行输出；
6、保护组件，所述保护组件包括气氛保护室和吸附机构，所述气氛保护室环绕设置于所述工作腔外侧，所述吸附机构用于在气氛保护室中产生负压从而吸附工作腔内的金属粉尘；以及
7、控制组件，所述控制组件设置于所述舱体外侧，所述控制组件用于控制其他组件的运行。
8、优选的，所述舱体位于工作腔一侧设置有密封门，所述舱体底部底部设置有储物柜。
9、优选的，所述输出机构包括加工头，所述加工头用于将激光束加热融化后的金属粉末输出，所述加工头连接有用于进行记录金属3d打印的ccd摄像机。
10、优选的，所述移动机构包括平面驱动机构、变位器和基板，所述平面驱动机构用于改变所述加工头y方向和z方向的位置，所述变位器用于改变所述基板的位置从而改变加工头x方向的相对位置，所述基板用于接收所述加工头喷出的金属粉末。
11、优选的，所述平面驱动机构包括驱动电机一、直线导轨一、丝杆一、安装块一、驱动电机二、直线导轨二、丝杆二和安装块二，所述驱动电机一设置于所述工作腔，所述驱动电机一用于驱动所述丝杆一进行转动从而带动所述安装块一沿着所述直线导轨一进行运动进而改变所述加工头z方向的位置，所述驱动电机二安装于所述安装块一，所述驱动电机二用于带动所述丝杆二进行转动从而带动所述安装块二沿着所述直线导轨二进行运动进而改变所述加工头y方向的位置，所述安装块二用于安装所述加工头。
12、优选的，所述激光机构包括激光器、光纤和激光熔覆头，所述激光器设置于所述工作腔底部，所述激光器和所述激光熔覆头通过所述光纤进行连接，所述激光熔覆头设置于所述加工头顶部，所述激光熔覆头用于将激光束通过加工头输送到打印部位。
13、优选的，所述加工头开设有热熔腔，所述热熔腔侧壁开设有送粉口，所述送粉机构包括送粉器和导管，所述导管用于连接所述送粉器和所述送粉口，所述送粉器用于将金属粉末输送到热熔腔中被激光器输出的激光束进行热熔。
14、优选的，所述气氛保护室远离工作腔一侧铺设有泄爆膜片，所述吸附机构包括湿式除尘器，所述湿式除尘器和所述气氛保护室相互连通，所述湿式除尘器用于避免因静电或粉尘浓度过高引起所述舱体内自燃或爆炸。
15、优选的，所述控制组件包括控制面板，通过操作所述控制面板用于控制激光机构、打印组件的数控系统、吸附机构、送粉机构、温度控制系统、实时监控系统、安全报警系统。
16、一种金属3d打印设备，包括上述的教学实训用金属3d打印舱室。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术可用于激光增材、激光修复、激光焊接、智能装备设计等方面的教学；本专利技术采用全密闭舱体进行3d打印在进行使用时可避免打印产生的烟尘(或金属粉末)外泄到舱体外从而危害学生的健康，由于设置了气氛保护室和吸附机构可以在进行3d打印时有效地对金属粉末进行处理以此防止在进行打印时出现爆炸等意外情况，由于设置了吸附机构对加工头外侧的金属粉末进行了及时处理也大幅增强了观察金属3d打印的加工头位置的清晰度，方便了学生进行实训时的观测，同时加设了具有防爆防激光观测窗的密封门可以保证学生在进行实训时可全面的观测金属3d打印的细节，本专利技术相对于其他金属3d打印设备可视性更好，同时加设了ccd摄像机可同步记录金属3d打印时的视频方便后续学生的自主学习和了解金属3d打印，实用性很强；将零部件集成于舱体内部可大幅节约占地空间，可在实验室、教学楼等无特殊承载要求的高楼层进行使用，值得大范围推广。
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1.一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述舱体位于工作腔一侧设置有密封门，所述舱体底部底部设置有储物柜。
3.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述输出机构包括加工头，所述加工头用于将激光束加热融化后的金属粉末输出，所述加工头连接有用于进行记录金属3D打印的CCD摄像机。
4.根据权利要求3所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述移动机构包括平面驱动机构、变位器和基板，所述平面驱动机构用于改变所述加工头Y方向和Z方向的位置，所述变位器用于改变所述基板的位置从而改变加工头X方向的相对位置，所述基板用于接收所述加工头喷出的金属粉末。
5.根据权利要求4所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述平面驱动机构包括驱动电机一、直线导轨一、丝杆一、安装块一、驱动电机二、直线导轨二、丝杆二和安装块二，所述驱动电机一设置于所述工作腔，所述驱动电机一用于驱动所述丝杆一进行转动从而带动所述安装块一沿着所述直线导轨
6.根据权利要求3所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述激光机构包括激光器、光纤和激光熔覆头，所述激光器设置于所述工作腔底部，所述激光器和所述激光熔覆头通过所述光纤进行连接，所述激光熔覆头设置于所述加工头顶部，所述激光熔覆头用于将激光束通过加工头输送到打印部位。
7.根据权利要求6所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述加工头开设有热熔腔，所述热熔腔侧壁开设有送粉口，所述送粉机构包括送粉器和导管，所述导管用于连接所述送粉器和所述送粉口，所述送粉器用于将金属粉末输送到热熔腔中被激光器输出的激光束进行热熔。
8.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述气氛保护室远离工作腔一侧铺设有泄爆膜片，所述吸附机构包括湿式除尘器，所述湿式除尘器和所述气氛保护室相互连通，所述湿式除尘器用于避免因静电或粉尘浓度过高引起所述舱体内自燃或爆炸。
9.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3D打印舱室，其特征在于：所述控制组件包括控制面板，通过操作所述控制面板用于控制激光机构、打印组件的数控系统、吸附机构和送粉机构。
10.一种金属3D打印设备，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的教学实训用金属3D打印舱室。
...【技术特征摘要】
1.一种教学实训用金属3d打印舱室，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3d打印舱室，其特征在于：所述舱体位于工作腔一侧设置有密封门，所述舱体底部底部设置有储物柜。
3.根据权利要求1所述的一种教学实训用金属3d打印舱室，其特征在于：所述输出机构包括加工头，所述加工头用于将激光束加热融化后的金属粉末输出，所述加工头连接有用于进行记录金属3d打印的ccd摄像机。
4.根据权利要求3所述的一种教学实训用金属3d打印舱室，其特征在于：所述移动机构包括平面驱动机构、变位器和基板，所述平面驱动机构用于改变所述加工头y方向和z方向的位置，所述变位器用于改变所述基板的位置从而改变加工头x方向的相对位置，所述基板用于接收所述加工头喷出的金属粉末。
5.根据权利要求4所述的一种教学实训用金属3d打印舱室，其特征在于：所述平面驱动机构包括驱动电机一、直线导轨一、丝杆一、安装块一、驱动电机二、直线导轨二、丝杆二和安装块二，所述驱动电机一设置于所述工作腔，所述驱动电机一用于驱动所述丝杆一进行转动从而带动所述安装块一沿着所述直线导轨一进行运动进而改变所述加工头z方向的位置，所述驱动电机二安装于所述安装块一，所述驱动电机二用于带动所述丝杆二进行转动从而带动所述安装块二沿着所述直线导轨二进行运动进而改变所述加工头...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁国华，刘春景，梁莉蒙，王超，王贤才，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：
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