【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能制造领域，具体而言涉及一种3d打印装置。
技术介绍
1、现有的3d打印装置通常采用高分子材料作为基材，通过打印针头对熔融状态的基材进行结构上的连接以将其逐层构造定型形成目标结构。考虑到3d打印的便利性，其常被用于构建某些特殊结构的仿真模型以供测试其结构性能。但是，高分子材料的基材，其结构强度以及应力响应特性显著区别于金属材料，对其进行的仿真需要进行复杂的应力转化才能获得值得参考的结果，并且较难对特殊结构上的电荷分布或者电荷响应特性进行研究。
2、因此，目前急需一种能够用于金属介质的3d打印设备。
技术实现思路
1、本申请针对现有技术的不足，提供一种基于金属液滴的3d打印装置，本申请利用不同方向上的定向冷却喷头对熔融状态的金属液滴进行迅速冷却，可配合同时喷施的介质粉末，促进对金属液滴进行3d定型以将其构建形成自定义的金属结构。本申请具体采用如下技术方案。
2、首先，为实现上述目的，提出一种基于金属液滴的3d打印装置，其包括：封闭作业腔，其底部设置有作业台，所述作业台具有旋转和升降的自由度；定向冷却喷头，其成对地设置在封闭作业腔中，用于向作业台上的打印作业位置喷射冷却气柱；金属液滴定位针，其设置在作业台上方，用于向打印作业位置滴落金属液滴；冷凝系统，其与各定向冷却喷头连接，用于向定向冷却喷头供给降温处理后的气流。
3、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，每一对定向冷却喷头，均分别成对地设置在封闭作业腔中相互正对的两侧
4、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，还包括增压系统，其连接在定向冷却喷头与冷凝系统之间，用于提高冷凝系统降温处理后冷却气柱喷射时的气压。
5、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，所述定向冷却喷头的内部设置有气流导向装置；所述气流导向装置在气流喷射过程中在定向冷却喷头内部沿喷头内壁同步旋转，限制气流在喷射过程中发散。
6、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，所述气流导向装置包括：至少两片导向瓣，各导向瓣之间交错设置，在冷却喷头中心位置形成气流导向通道；各导向瓣的底部分别外凸形成有限位条，各导向瓣的中部分别由横向设置的筋条连接为一整体，所述限位条横向设置并内嵌于喷头内壁，所述气流导向装置由所述限位条卡接于冷却喷头内部，并且保持仅沿沿喷头内壁旋转。
7、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，各所述导向瓣分别具有内凹弧度，且各导向瓣内凹的方向保持一致，各所述导向瓣之间以冷却喷头轴线方向旋转对称排布。
8、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，各导向瓣均分别在其接近冷却喷头中轴线的内侧壁上设置有缺口，形成供气流喷射的中心通道。
9、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印装置，其中，各导向瓣均分别在其远离冷却喷头中轴线的外侧壁设置向内倾斜的旋转角度，形成用于限制气流发散的旋转通道。
10、同时，为实现上述目的，本申请还提供一种用于如上任一所述装置的基于金属液滴的3d打印方法，其步骤包括：根据目标模型的逐层结构，将作业台旋转抬升至对应高度以承接金属液滴定位针向打印作业位置滴落的金属液滴；金属液滴滴落后，封闭作业腔中各个方向的定向冷却喷头分别同时向作业台上的打印作业位置喷射冷却气柱；待打印作业位置金属液滴冷却成型后重复上述步骤直至完成目标模型中全部打印作业位置的成型步骤。
11、可选的，如上任一所述的基于金属液滴的3d打印方法，其中，打印作业过程中，还同步向封闭作业腔内喷施介质粉末。
12、有益效果
13、本申请所提供的基于金属液滴的3d打印装置，其在封闭作业腔中通过作业台的升降旋转实现对打印作业位置与角度的调整，通过金属液滴定位针在打印作业位置滴落金属液滴，通过定向冷却喷头从不同角度喷射的冷却气柱实现对打印作业位置金属液滴的降温，从而使其在适宜位置零度成型。本申请可实现金属材料的3d打印，以方便对自定义金属结构的应力试验和电学试验。本申请所提供的3d打印方式，相比于粉料打印方式，作业面可通过不同强度的气柱气流而向作业位置的金属液滴施压将其作业位置调整得更为平滑、密实，从而实现更为丰富的表面效果，方便后续加工，同时还能够适用于更多的3d模型应用场景。
14、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
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1.一种基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，每一对定向冷却喷头（2），均分别成对地设置在封闭作业腔（1）中相互正对的两侧壁上；
3.如权利要求2所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，还包括增压系统，其连接在定向冷却喷头（2）与冷凝系统之间，用于提高冷凝系统降温处理后冷却气柱喷射时的气压。
4.如权利要求1所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，所述定向冷却喷头（2）的内部设置有气流导向装置（22）；
5.如权利要求4所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，所述气流导向装置（22）包括：
6.如权利要求5所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，各所述导向瓣（223）分别具有内凹弧度，且各导向瓣（223）内凹的方向保持一致，各所述导向瓣（223）之间以冷却喷头（2）轴线方向旋转对称排布。
7.如权利要求6所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，各导向瓣（223）均分别在其接近冷却喷头（2）中轴线的内侧壁上设置
8.如权利要求7所述的基于金属液滴的3D打印装置，其特征在于，各导向瓣（223）均分别在其远离冷却喷头（2）中轴线的外侧壁设置向内倾斜的旋转角度，形成用于限制气流发散的旋转通道。
9.一种用于权利要求1-8任一所述装置的基于金属液滴的3D打印方法，其特征在于，步骤包括：
10.如权利要求7所述的基于金属液滴的3D打印方法，其特征在于，打印作业过程中，还同步向封闭作业腔（1）内喷施介质粉末。
...【技术特征摘要】
1.一种基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，每一对定向冷却喷头（2），均分别成对地设置在封闭作业腔（1）中相互正对的两侧壁上；
3.如权利要求2所述的基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，还包括增压系统，其连接在定向冷却喷头（2）与冷凝系统之间，用于提高冷凝系统降温处理后冷却气柱喷射时的气压。
4.如权利要求1所述的基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，所述定向冷却喷头（2）的内部设置有气流导向装置（22）；
5.如权利要求4所述的基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，所述气流导向装置（22）包括：
6.如权利要求5所述的基于金属液滴的3d打印装置，其特征在于，各所述导向瓣（223）...
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