CN111014678A - 一种具有金属粉末惰性气体的3d打印金属设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，所述具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备包括机体、升降杆、十字滑台、夹具、储气罐和导气管，所述机体内腔顶部固定安装有升降杆，且升降杆共设置有两组，所述升降杆底部固定安装有十字滑台。本发明通过粉末收集仓内壁的导流槽对气体进行引导，从而可使金属粉末惰性气体在粉末收集仓内形成旋流，使金属粉末始终漂浮在粉末收集仓内腔，更便于对惰性气体中的金属粉末进行了吸附，通过周期性吸附和周期性的熔炼保证了金属粉末熔炼均匀，降低了熔炼所需要的能耗，且使用完成后可将打印笔收进护套内腔，避免在不使用时碰伤打印笔，可有效提升对打印笔的保护效果。

Description

一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备
技术领域
本发明涉及打印设备技术领域，具体为一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备。
背景技术
3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
但是，现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用过程中存在以下缺点：
1、现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用过程中无法使排进金属粉末收集仓内的金属粉末惰性气体始终漂浮在金属粉末收集仓内腔，从而降低了对金属粉末的吸附效率。
2、现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用过程中无法周期性吸附和周期性的熔炼，从而导致了金属粉末熔炼的均匀性较差，提升了熔炼所需要的能耗。
3、现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用结束后无法对打印笔进行收回，从而无法对打印笔进行保护，导致打印笔容易受到损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，以解决上述背景技术中现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用过程中无法使排进金属粉末收集仓内的金属粉末惰性气体始终漂浮在金属粉末收集仓内腔，从而降低了对金属粉末的吸附效率，现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用过程中无法周期性吸附和周期性的熔炼，从而导致了金属粉末熔炼的均匀性较差，提升了熔炼所需要的能耗，现有的金属粉末惰性气体的3D打印金属设备在使用结束后无法对打印笔进行收回，从而无法对打印笔进行保护，导致打印笔容易受到损伤的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，所述具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备包括机体、升降杆、十字滑台、夹具、储气罐和导气管，所述机体内腔顶部固定安装有升降杆，且升降杆共设置有两组，所述升降杆底部固定安装有十字滑台，所述机体内腔下表面固定安装有夹具，所述机体内腔底部固定安装有储气罐，所述储气罐一端通过阀门固定连接有导气管。
优选的，所述导气管另一端固定连接有粉末收集仓，所述粉末收集仓位于十字滑台一侧，所述粉末收集仓内腔一侧固定安装有均流管，且均流管与导气管相连，带有金属粉末的惰性气体通过导气管注入进粉末收集仓内腔，其中粉末收集仓内腔设置有均流管，从而可金属粉末惰性气体均匀的导流进粉末收集仓内。
优选的，所述粉末收集仓顶部侧壁开设有导流槽，所述粉末收集仓内腔底部固定焊接有反推板，金属粉末惰性气体吹进粉末收集仓内时，通过粉末收集仓内壁的导流槽对气体进行引导，从而可使金属粉末惰性气体在粉末收集仓内形成旋流，使金属粉末始终漂浮在粉末收集仓内腔，从而可有效避免金属粉末惰性气体中的金属粉末在重力的作用下坠落，且通过反推板可对金属粉末惰性气体进行反推，使金属粉末收集仓底部的惰性气体往上进行引导。
优选的，所述粉末收集仓内腔另一侧固定安装有直线滑台，所述直线滑台的滑块上固定安装有手指气缸，所述手指气缸一端均固定安装有半圆电磁圈，且两组半圆电磁圈可组成圆形结构，通过直线滑台上的滑块可带动手指气缸进行往复式上下运动，当手指气缸运动到静电吸附管顶部时，通过手指气缸带动半圆电磁圈进行闭合，从而使半圆电磁圈组合成圆形结构，并套接在静电吸附管，通过直线滑台带动下降，从而可通过半圆电磁圈将吸附在静电吸附管表面的金属粉末撸掉，且在手指气缸上升时，带动半圆电磁圈张开，从而可有效避免吸附在静电吸附管表面的金属粉末被撸掉，从而可有效提升对金属粉末的收集效率。
优选的，所述粉末收集仓内腔顶部中间固定安装有高压电源，所述高压电源底部固定安装有静电吸附管，所述静电吸附管内腔固定设置有电极管，且电极管顶部插接在高压电源底部，通过控制高压电源对电极管进行供电，从而使电极管产生高压，从而使静电吸附管表面具有极强的吸附性，从而将金属粉末收集仓内的金属吸附在静电吸附管表面。
优选的，所述静电吸附管底部固定安装有电磁加热线圈，所述电磁加热线圈内腔固定安装有隔板，所述电磁加热线圈底部固定连接有漏斗，被撸掉的金属粉末掉落在隔板上，通过控制电磁加热线圈对金属粉末进行加热，从而使金属粉末熔化，进而通过底部的漏斗排出，通过周期性吸附和周期性的熔炼保证了金属粉末熔炼均匀，降低了熔炼所需要的能耗，使用更加的节能环保。
优选的，所述漏斗底部固定连接有活塞筒，所述活塞筒一端固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆一端固定连接有活塞杆，所述活塞杆一端插接在活塞筒内腔，通过电动伸缩杆推动活塞杆在活塞筒内腔进行伸缩，从而将融化后的金属溶液通过管道推进打印笔内，且通过止逆阀可避免推出的金属熔液发生逆流。
优选的，所述活塞筒一端通过管道连接有护套，所述护套位于十字滑台底部，通过护套可对打印笔进行保护。
优选的，所述护套内腔顶部固定安装有步进电机，所述步进电机动力输出端固定连接有蜗杆，所述蜗杆一侧咬合连接有蜗轮，所述蜗轮一侧咬合连接有打印笔，所述打印笔底部两侧固定镶嵌有加热器，通过打印笔与升降杆、十字滑台和夹具相互配合，从而可进行3D打印，且在打印时，通过加热器对打印笔进行加热，从而可有效避免金属熔液发生凝固，打印完成后，通过控制步进电机带动蜗杆进行转动，蜗杆一侧带动蜗轮进行转动，蜗轮在转动时可通过齿槽带动打印笔进行升降，且蜗轮和蜗杆相互配合可具有自锁功能，从而可将打印笔收进护套内腔，避免在不使用时碰伤打印笔，可有效提升对打印笔的保护效果。
优选的，所述护套底部通过弹簧铰链转动连接有防尘板，打印笔收进护套内腔后，防尘板可在弹簧铰链的带动下进行翻转，从而可对护套底部进行封闭，可有效防止灰尘或液体侵入到护套内腔，使用更加的安全。
本发明提供了一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，具备以下
有益效果：
(1)、本发明带有金属粉末的惰性气体通过导气管注入进粉末收集仓内腔，其中粉末收集仓内腔设置有均流管，从而可使金属粉末惰性气体均匀的导流进粉末收集仓内，通过粉末收集仓内壁的导流槽对气体进行引导，从而可使金属粉末惰性气体在粉末收集仓内形成旋流，使金属粉末始终漂浮在粉末收集仓内腔，从而可有效避免金属粉末惰性气体中的金属粉末在重力的作用下坠落，且通过反推板可对金属粉末惰性气体进行反推，使金属粉末收集仓底部的惰性气体往上进行引导。
(2)、本发明通过控制高压电源对电极管进行供电，从而使电极管产生高压，从而使静电吸附管表面具有极强的吸附性，从而将金属粉末收集仓内的金属吸附在静电吸附管表面，通过手指气缸带动半圆电磁圈进行闭合，从而使半圆电磁圈组合成圆形结构，并套接在静电吸附管，通过直线滑台带动下降，从而可通过半圆电磁圈将吸附在静电吸附管表面的金属粉末撸掉，且在手指气缸上升时，带动半圆电磁圈张开，从而可有效避免吸附在静电吸附管表面的金属粉末被撸掉，从而可有效提升对金属粉末的收集效率，通过控制电磁加热线圈对金属粉末进行加热，从而使金属粉末熔化，进而通过底部的漏斗排出，通过周期性吸附和周期性的熔炼保证了金属粉末熔炼均匀，降低了熔炼所需要的能耗，使用更加的节能环保。
(3)、本发明打印完成后，通过控制步进电机带动蜗杆进行转动，蜗杆一侧带动蜗轮进行转动，蜗轮在转动时可通过齿槽带动打印笔进行升降，且蜗轮和蜗杆相互配合可具有自锁功能，从而可将打印笔收进护套内腔，避免在不使用时碰伤打印笔，可有效提升对打印笔的保护效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的十字滑台结构示意图；
图3为本发明的直线滑台结构示意图；
图4为本发明的粉末收集仓结构示意图
图5为本发明的半圆电磁圈结构示意图；
图6为本发明的护套结构示意图。
图中：1、机体；101、升降杆；102、十字滑台；103、夹具；104、储气罐；105、导气管；2、粉末收集仓；201、均流管；202、导流槽；203、反推板；3、直线滑台；301、手指气缸；302、半圆电磁圈；4、高压电源；401、静电吸附管；402、电极管；5、电磁加热线圈；501、隔板；502、漏斗；6、活塞筒；601、电动伸缩杆；602、活塞杆；7、护套；701、步进电机；702、蜗杆；703、蜗轮；704、打印笔；705、加热器；8、弹簧铰链；801、防尘板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，所述具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备包括机体1、升降杆101、十字滑台102、夹具103、储气罐104和导气管105，所述机体1内腔顶部固定安装有升降杆101，且升降杆101共设置有两组，所述升降杆101底部固定安装有十字滑台102，所述机体1内腔下表面固定安装有夹具103，所述机体1内腔底部固定安装有储气罐104，所述储气罐104一端通过阀门固定连接有导气管105。
优选的，所述导气管105另一端固定连接有粉末收集仓2，所述粉末收集仓2位于十字滑台102一侧，所述粉末收集仓2内腔一侧固定安装有均流管201，且均流管201与导气管105相连，带有金属粉末的惰性气体通过导气管105注入进粉末收集仓2内腔，其中粉末收集仓2内腔设置有均流管201，从而可金属粉末惰性气体均匀的导流进粉末收集仓2内。
优选的，所述粉末收集仓2顶部侧壁开设有导流槽202，所述粉末收集仓2内腔底部固定焊接有反推板203，金属粉末惰性气体吹进粉末收集仓2内时，通过粉末收集仓2内壁的导流槽202对气体进行引导，从而可使金属粉末惰性气体在粉末收集仓2内形成旋流，使金属粉末始终漂浮在粉末收集仓2内腔，从而可有效避免金属粉末惰性气体中的金属粉末在重力的作用下坠落，且通过反推板203可对金属粉末惰性气体进行反推，使金属粉末收集仓2底部的惰性气体往上进行引导。
优选的，所述粉末收集仓2内腔另一侧固定安装有直线滑台3，所述直线滑台3的滑块上固定安装有手指气缸301，所述手指气缸301一端均固定安装有半圆电磁圈302，且两组半圆电磁圈302可组成圆形结构，通过直线滑台3上的滑块可带动手指气缸301进行往复式上下运动，当手指气缸301运动到静电吸附管401顶部时，通过手指气缸301带动半圆电磁圈302进行闭合，从而使半圆电磁圈302组合成圆形结构，并套接在静电吸附管401，通过直线滑台3带动下降，从而可通过半圆电磁圈302将吸附在静电吸附管401表面的金属粉末撸掉，且在手指气缸301上升时，带动半圆电磁圈302张开，从而可有效避免吸附在静电吸附管401表面的金属粉末被撸掉，从而可有效提升对金属粉末的收集效率。
优选的，所述粉末收集仓2内腔顶部中间固定安装有高压电源4，所述高压电源4底部固定安装有静电吸附管401，所述静电吸附管401内腔固定设置有电极管402，且电极管402顶部插接在高压电源4底部，通过控制高压电源4对电极管402进行供电，从而使电极管402产生高压，从而使静电吸附管401表面具有极强的吸附性，从而将金属粉末收集仓2内的金属吸附在静电吸附管401表面。
优选的，所述静电吸附管401底部固定安装有电磁加热线圈5，所述电磁加热线圈5内腔固定安装有隔板501，所述电磁加热线圈5底部固定连接有漏斗502，被撸掉的金属粉末掉落在隔板501上，通过控制电磁加热线圈5对金属粉末进行加热，从而使金属粉末熔化，进而通过底部的漏斗502排出，通过周期性吸附和周期性的熔炼保证了金属粉末熔炼均匀，降低了熔炼所需要的能耗，使用更加的节能环保。
优选的，所述漏斗502底部固定连接有活塞筒6，所述活塞筒6一端固定安装有电动伸缩杆601，所述电动伸缩杆601一端固定连接有活塞杆602，所述活塞杆602一端插接在活塞筒6内腔，通过电动伸缩杆601推动活塞杆602在活塞筒6内腔进行伸缩，从而将融化后的金属溶液通过管道推进打印笔704内，且通过止逆阀可避免推出的金属熔液发生逆流。
优选的，所述活塞筒6一端通过管道连接有护套7，所述护套7位于十字滑台102底部，通过护套7可对打印笔704进行保护。
优选的，所述护套7内腔顶部固定安装有步进电机701，所述步进电机701动力输出端固定连接有蜗杆702，所述蜗杆702一侧咬合连接有蜗轮703，所述蜗轮703一侧咬合连接有打印笔704，所述打印笔704底部两侧固定镶嵌有加热器705，通过打印笔704与升降杆101、十字滑台102和夹具103相互配合，从而可进行3D打印，且在打印时，通过加热器705对打印笔704进行加热，从而可有效避免金属熔液发生凝固，打印完成后，通过控制步进电机701带动蜗杆702进行转动，蜗杆702一侧带动蜗轮703进行转动，蜗轮703在转动时可通过齿槽带动打印笔704进行升降，且蜗轮703和蜗杆702相互配合可具有自锁功能，从而可将打印笔704收进护套7内腔，避免在不使用时碰伤打印笔704，可有效提升对打印笔704的保护效果。
优选的，所述护套7底部通过弹簧铰链8转动连接有防尘板801，打印笔704收进护套7内腔后，防尘板801可在弹簧铰链8的带动下进行翻转，从而可对护套7底部进行封闭，可有效防止灰尘或液体侵入到护套7内腔，使用更加的安全。
需要说明的是，一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，在工作时，带有金属粉末的惰性气体通过导气管105注入进粉末收集仓2内腔，其中粉末收集仓2内腔设置有均流管201，从而可将金属粉末惰性气体均匀的导流进粉末收集仓2内，通过粉末收集仓2内壁的导流槽202对气体进行引导，从而可使金属粉末惰性气体在粉末收集仓2内形成旋流，使金属粉末始终漂浮在粉末收集仓2内腔，从而可有效避免金属粉末惰性气体中的金属粉末在重力的作用下坠落，且通过反推板203可对金属粉末惰性气体进行反推，使金属粉末收集仓2底部的惰性气体往上进行引导，通过控制高压电源4对电极管402进行供电，从而使电极管402产生高压，从而使静电吸附管401表面具有极强的吸附性，从而将金属粉末收集仓2内的金属吸附在静电吸附管401表面，通过直线滑台3上的滑块可带动手指气缸301进行往复式上下运动，当手指气缸301运动到静电吸附管401顶部时，通过手指气缸301带动半圆电磁圈302进行闭合，从而使半圆电磁圈302组合成圆形结构，并套接在静电吸附管401，通过直线滑台3带动下降，从而可通过半圆电磁圈302将吸附在静电吸附管401表面的金属粉末撸掉，且在手指气缸301上升时，带动半圆电磁圈302张开，从而可有效避免吸附在静电吸附管401表面的金属粉末被撸掉，从而可有效提升对金属粉末的收集效率，被撸掉的金属粉末掉落在隔板501上，通过控制电磁加热线圈5对金属粉末进行加热，从而使金属粉末熔化，进而通过底部的漏斗502排出，通过周期性吸附和周期性的熔炼保证了金属粉末熔炼均匀，降低了熔炼所需要的能耗，使用更加的节能环保，通过电动伸缩杆601推动活塞杆602在活塞筒6内腔进行伸缩，从而将融化后的金属溶液通过管道推进打印笔704内，且通过止逆阀可避免推出的金属熔液发生逆流，通过打印笔704与升降杆101、十字滑台102和夹具103相互配合，从而可进行3D打印，且在打印时，通过加热器705对打印笔704进行加热，从而可有效避免金属熔液发生凝固，打印完成后，通过控制步进电机701带动蜗杆702进行转动，蜗杆702一侧带动蜗轮703进行转动，蜗轮703在转动时可通过齿槽带动打印笔704进行升降，且蜗轮703和蜗杆702相互配合可具有自锁功能，从而可将打印笔704收进护套7内腔，避免在不使用时碰伤打印笔704，可有效提升对打印笔704的保护效果，打印笔704收进护套7内腔后，防尘板801可在弹簧铰链8的带动下进行翻转，从而可对护套7底部进行封闭，可有效防止灰尘或液体侵入到护套7内腔，使用更加的安全。
PXTL-30型的升降杆101、KR60型的十字滑台102、STX-01型的直线滑台3、MHY2型的手指气缸301、CX-600-S型的高压电源4、GE397型的电磁加热线圈5、PXTL-10型的电动伸缩杆601、86BYG250H型的步进电机701和AQMI-30加热器705均采用现有成熟技术产品，在此不再进行详细的阐释。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备包括机体(1)、升降杆(101)、十字滑台(102)、夹具(103)、储气罐(104)和导气管(105)，所述机体(1)内腔顶部固定安装有升降杆(101)，且升降杆(101)共设置有两组，所述升降杆(101)底部固定安装有十字滑台(102)，所述机体(1)内腔下表面固定安装有夹具(103)，所述机体(1)内腔底部固定安装有储气罐(104)，所述储气罐(104)一端通过阀门固定连接有导气管(105)。
2.根据权利要求1所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述导气管(105)另一端固定连接有粉末收集仓(2)，所述粉末收集仓(2)位于十字滑台(102)一侧，所述粉末收集仓(2)内腔一侧固定安装有均流管(201)，且均流管(201)与导气管(105)相连。
3.根据权利要求2所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述粉末收集仓(2)顶部侧壁开设有导流槽(202)，所述粉末收集仓(2)内腔底部固定焊接有反推板(203)。
4.根据权利要求3所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述粉末收集仓(2)内腔另一侧固定安装有直线滑台(3)，所述直线滑台(3)的滑块上固定安装有手指气缸(301)，所述手指气缸(301)一端均固定安装有半圆电磁圈(302)，且两组半圆电磁圈(302)可组成圆形结构。
5.根据权利要求4所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述粉末收集仓(2)内腔顶部中间固定安装有高压电源(4)，所述高压电源(4)底部固定安装有静电吸附管(401)，所述静电吸附管(401)内腔固定设置有电极管(402)，且电极管(402)顶部插接在高压电源(4)底部。
6.根据权利要求5所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述静电吸附管(401)底部固定安装有电磁加热线圈(5)，所述电磁加热线圈(5)内腔固定安装有隔板(501)，所述电磁加热线圈(5)底部固定连接有漏斗(502)。
7.根据权利要求6所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述漏斗(502)底部固定连接有活塞筒(6)，所述活塞筒(6)一端固定安装有电动伸缩杆(601)，所述电动伸缩杆(601)一端固定连接有活塞杆(602)，所述活塞杆(602)一端插接在活塞筒(6)内腔。
8.根据权利要求7所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述活塞筒(6)一端通过管道连接有护套(7)，所述护套(7)位于十字滑台(102)底部。
9.根据权利要求8所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述护套(7)内腔顶部固定安装有步进电机(701)，所述步进电机(701)动力输出端固定连接有蜗杆(702)，所述蜗杆(702)一侧咬合连接有蜗轮(703)，所述蜗轮(703)一侧咬合连接有打印笔(704)，所述打印笔(704)底部两侧固定镶嵌有加热器(705)。
10.根据权利要求9所述的一种具有金属粉末惰性气体的3D打印金属设备，其特征在于：所述护套(7)底部通过弹簧铰链(8)转动连接有防尘板(801)。
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