CN117655357A - 一种精密金属3d打印装置及打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密金属3D打印装置及打印方法，该采用先打印成型轮廓，之后将3D打印金属原料填充于轮廓形成的沟槽内以进行融化金属成型3D打印金属构件的方式，可以实现了多种不同金属、非金属材料的打印；另外轮廓采用精细化打印，3D打印金属构件采用填充方式充分熔化而实现快速化3D打印，具有可批量复制、金属致密，表面控制精度高，可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。
Description
【技术领域】
本发明涉及3D打印设备技术领域，尤其是一种精密金属3D打印装置及打印方法。
【背景技术】
3D打印技术是快速成型技术的一种，又称增材制造技术，是一种以计算机设计的数字模型文件为基础，以物件本身的材料，例如尼龙材料、石膏材料、金属材料、橡胶等材料为“墨水”，并以不同层构建部件。通常是利用熔融沉积式(简称FDM)、电子束自由成形制造(简称EBF)、分层实体制造(简称LOM)等方法，将塑料、金属或陶瓷粉末等墨水材料通过逐层打印的方式来制造物品。
对于纯金属、合金等材料的3D打印，目前大多采用的是选择性激光烧结技术(简称SLS)、激光工程化净成形技术(简称LENS)和电子束选区熔化技术(简称EBSM)三种典型工艺。在这些工艺中均采用金属粉末作为打印墨水，并在气体中进行冷却成型。综合应用了计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术、材料科学、精密机械控制等多方面的知识和技术的3D金属打印技术，相比传统的增材制造技术，金属的3D打印大大缩短了产品研制周期，加快了新产品的制造速度，降低了成本，在珠宝、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业，以及其他领域都有广泛的应用前景。因此3D金属打印是当前金属制造技术的一个重要发展方向。
但是，由于常规金属材料如铜、铝等熔点极高，往往需要极高的烧结温度，因此打印过程耗能高，控制难度大；另外结构件在常规的空气冷却中效果较弱，结构件凝固成型时间过长，打印过程中采用激光加热金属粉，金属熔化大小形状控制困难，亟需改进。
另外，现如今3D金属打印技术通常的技术路线是整个成型过程中使用同一种材料，这样做的优势是成型方便；也有部分模式采用预处理先成型，后处理增加成型后模型的物理属性如高温烧结、二次固化等，这样能提升部分打印模型的物理属性，但是会影响初次成型后的模型尺寸，无法完成精细的金属结构成型。
为此，本发明即针对上述问题而研究提出。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种精密金属3D打印装置及打印方法，该采用先打印成型轮廓，之后将3D打印金属原料填充于轮廓形成的沟槽内以进行融化金属成型3D打印金属构件的方式，可以实现了多种不同金属、非金属材料的打印；另外轮廓采用精细化打印，3D打印金属构件采用填充方式充分熔化而实现快速化3D打印，具有可批量复制、金属致密，表面控制精度高，可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种精密金属3D打印装置，包括：
机架；
成型平台1，所述成型平台1可活动地设在机架上；
轮廓打印成型机构2，所述轮廓打印成型机构2包括用于依据3D打印金属构件100所需形状以在成型平台1上打印成型轮廓200的轮廓打印成型组件21以及用于对打印成型过程中的轮廓200材料进行加热处理的轮廓加热成型组件22，所述轮廓200沟槽围栏形状与将要打印的3D打印金属构件100形状相适配，轮廓200限制熔化3D打印金属原料在轮廓200沟槽内部流动；
金属构件打印成型机构3，所述金属构件打印成型机构3包括用于将3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内的原料输送机构31以及用于对3D打印金属原料进行加热熔融的原料加热成型机构32；
平台驱动机构，所述平台驱动机构位于机架上以用于驱使成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间发生相对运动而完成轮廓200和金属构件100的打印。
如上所述一种精密金属3D打印装置，所述轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3位于成型平台1上方，所述平台驱动机构用于驱使成型平台1沿机架Z轴方向运动并通过上升和下降配合完成轮廓200和3D打印金属构件100的打印；还包括用于驱使轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3沿机架X轴及Y轴方向运动的轴向驱动机构4。
如上所述一种精密金属3D打印装置，所述原料加热成型机构32包括原料预加热组件；所述原料加热成型机构32还包括激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323，所述激光发射单元321用于发出激光，所述扩束镜322位于激光发射单元321的发射端与振镜323之间以用于将激光发射单元321发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜323上，所述振镜323用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台1上以对相应3D打印金属原料进行烧结熔融。
如上所述一种精密金属3D打印装置，所述机架上设有成型仓11，所述成型平台1位于成型仓11内侧。
如上所述一种精密金属3D打印装置，还包括用于对打印成型过程中的轮廓200进行监测以控制轮廓打印成型组件21实时修正轮廓200打印位置的打印检测机构5。
如上所述一种精密金属3D打印装置，所述打印检测机构5为CCD相机。
本发明还提供一种精密金属3D打印方法，所述打印方法采用如上所述一种精密金属3D打印装置，包括如下步骤：
S1、通过平台驱动机构驱使成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间发生相对运动，使得成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间具有一2D固化层的层厚间距；
S2、打印成型轮廓200的2D固化层，轮廓打印成型组件21依据3D打印金属构件100所需形状以在成型平台1上打印成型轮廓200的2D固化层，并通过轮廓加热成型组件22对打印成型过程中的轮廓200的2D固化层进行加热固化；
S3、打印成型3D打印金属构件100的2D固化层，原料加热成型机构32对原料输送机构31中的3D打印金属原料进行加热熔融，接着原料输送机构31将加热熔融后的3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层；
或者原料输送机构31将3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，并通过原料加热成型机构32对轮廓200沟槽内的3D打印金属原料进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层；
S4、重复上述S1～S3的步骤，直至轮廓200和3D打印金属构件100打印成型完毕。
如上所述一种精密金属3D打印方法，所述S3中，所述3D打印金属原料为锌，通过原料加热成型机构32对原料输送机构31中的锌进行加热熔融，且加热温度为450～480℃，接着通过原料输送机构31将加热熔融后的锌输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
如上所述一种精密金属3D打印方法，所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓构件200沟槽内，接着通过原料加热成型机构32对轮廓200沟槽内的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
如上所述一种精密金属3D打印方法，所述原料加热成型机构32包括原料预加热组件；所述原料加热成型机构32还包括激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323，所述激光发射单元321用于发出激光，所述扩束镜322位于激光发射单元321的发射端与振镜323之间以用于将激光发射单元321发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜323上，所述振镜323用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台1上；所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓200沟槽内，接着先通过原料预加热组件对轮廓200沟槽内的金属粉末进行预加热后，之后再通过激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323相互配合以对预加热后的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1、本发明采用通过轮廓打印成型组件先打印成型轮廓，之后通过原料输送机构将3D打印金属原料填充于轮廓沟槽内，最后通过原料加热成型机构对3D打印金属原料进行加热熔融，冷却得到3D打印金属构件的打印成型方式，实现了多种不同材料的打印；另外轮廓采用精细化打印，3D打印金属构件采用填充方式而实现快速化打印，具有加工过程简单、可批量复制、可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。
2、本发明中机架上设有成型仓，所述成型平台位于成型仓内侧，能够对成型平台上的轮廓起到一定约束作用，防止轮廓坍塌，同时也对成型平台上的轮廓和3D打印金属构件起到一定保温作用，提高打印成型效率。
3、本发明通过原料预加热组件先对金属粉末进行预加热处理，接着再通过激光发射单元、扩束镜以及振镜相互配合以对预加热后的金属粉末进行加热熔融，能够提高加热效率，从而提高打印效率；另外通过激光发射单元、扩束镜以及振镜相互配合，能够对打印区域实现准确加热及打印。
4、本发明打印方法，由于该采用上述一种精密金属3D打印装置，为此具有加工过程简单、可批量复制、可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的爆炸图。
图4为本发明中原料加热成型机构的局部结构示意图。
图5为本发明中轮廓和3D打印金属构件的2D固化层位于成型平台上时的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
如图1-5所示，本发明一种精密金属3D打印装置，包括：
机架；
成型平台1，所述成型平台1可活动地设在机架上；
轮廓打印成型机构2，所述轮廓打印成型机构2包括用于依据3D打印金属构件100所需形状以在成型平台1上打印成型轮廓200的轮廓打印成型组件21以及用于对打印成型过程中的轮廓200材料进行加热处理的轮廓加热成型组件22，所述轮廓200沟槽围栏形状与将要打印的3D打印金属构件100形状相适配，轮廓200限制熔化3D打印金属原料在轮廓200沟槽内部流动；
金属构件打印成型机构3，所述金属构件打印成型机构3包括用于将3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内的原料输送机构31以及用于对3D打印金属原料进行加热熔融的原料加热成型机构32；
平台驱动机构，所述平台驱动机构位于机架上以用于驱使成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间发生相对运动而完成轮廓200和金属构件100的打印。
本发明采用通过轮廓打印成型组件先打印成型轮廓，之后通过原料输送机构将3D打印金属原料填充于轮廓沟槽内，最后通过原料加热成型机构对3D打印金属原料进行加热熔融，冷却得到3D打印金属构件的打印成型方式，可以实现了多种不同金属、非金属材料的打印；另外轮廓采用精细化打印，3D打印金属构件采用填充方式充分熔化而实现快速化3D打印，具有可批量复制、金属致密，表面控制精度高，可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。其中，该轮廓的打印原料为非金属原料，可为陶瓷等；3D打印金属原料可为锌或金属粉末等。
如图3所示，轮廓打印成型组件21为供料打印头，且供料打印头外表面成圆形设置，该在打印成型过程中，供料打印头外表面能够对填充于轮廓200沟槽内的3D打印金属原料进行抹平，从而提高3D打印金属构件100的打印精度。
进一步的，所述轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3位于成型平台1上方，所述平台驱动机构用于驱使成型平台1沿机架Z轴方向运动并通过上升和下降配合完成轮廓200和3D打印金属构件100的打印；还包括用于驱使轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3沿机架X轴及Y轴方向运动的轴向驱动机构4。本发明中平台驱动机构和轴向驱动机构4为常规技术结构，此处不再累述。
进一步的，所述原料加热成型机构32包括原料预加热组件，图中未表现出来，其中原料预加热组件可为加热管或导热管等，有利于提高加热效率，从而提高打印效率。
如图1-4所示，所述原料加热成型机构32还包括激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323，所述激光发射单元321用于发出激光，所述扩束镜322位于激光发射单元321的发射端与振镜323之间以用于将激光发射单元321发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜323上，所述振镜323用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台1上以对相应3D打印金属原料进行烧结熔融，能够对打印区域实现准确加热及打印。
如图1-3所示，所述机架上设有成型仓11，所述成型平台1位于成型仓11内侧，能够对成型平台上的轮廓起到一定约束作用，防止轮廓坍塌，同时也对成型平台上的轮廓和3D打印金属构件起到一定保温作用，提高打印成型效率。
如图2-4所示，为了提高轮廓打印质量，还包括用于对打印成型过程中的轮廓200进行监测以控制轮廓打印成型组件21实时修正轮廓200打印位置的打印检测机构5。所述打印检测机构5为CCD相机，能够进一步确保轮廓200的尺寸在设定误差范围内。
本发明一种精密金属3D打印方法，所述打印方法采用如上所述一种精密金属3D打印装置，包括如下步骤：
S1、通过平台驱动机构驱使成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间发生相对运动，使得成型平台1与轮廓打印成型机构2和金属构件打印成型机构3之间具有一2D固化层的层厚间距；
S2、打印成型轮廓200的2D固化层，轮廓打印成型组件21依据3D打印金属构件100所需形状以在成型平台1上打印成型轮廓200的2D固化层，并通过轮廓加热成型组件22对打印成型过程中的轮廓200的2D固化层进行加热固化；
S3、打印成型3D打印金属构件100的2D固化层，原料加热成型机构32对原料输送机构31中的3D打印金属原料进行加热熔融，接着原料输送机构31将加热熔融后的3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层；
或者原料输送机构31将3D打印金属原料输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，并通过原料加热成型机构32对轮廓200沟槽内的3D打印金属原料进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层；
S4、重复上述S1～S3的步骤，直至轮廓200和3D打印金属构件100打印成型完毕。本发明打印方法，由于该采用上述一种精密金属3D打印装置，为此具有加工过程简单、可批量复制、可控性好、稳定性高、打印效率高的特点，同时能够确保3D打印金属构件表面的精细化以及实现3D打印复合金属构件的高精度增材制造。
打印方法的实施例1：
所述S3中，所述3D打印金属原料为锌，通过原料加热成型机构32对原料输送机构31中的锌进行加热熔融，且加热温度为450～480℃，接着通过原料输送机构31将加热熔融后的锌输送至成型平台1上的轮廓200沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
所述轮廓的打印原料为陶瓷膏料，轮廓加热成型组件22和原料加热成型机构32为加热管或导热管。在打印时，通过轮廓打印成型组件21之轮廓打印头依据3D打印金属构件的2D固化层所需形状将陶瓷膏料挤出于成型平台上，同时导热管对陶瓷膏料进行加热处理，冷却后的陶瓷膏料形成轮廓200的2D固化层，接着通过原料加热成型机构32对原料输送机构31中的锌进行加热熔融，且加热温度为450～480℃，优选为460或470℃，之后通过原料输送机构31将加热熔融后的液体锌导流到成型平台1上的轮廓200的2D固化层内侧，此刻液体锌在轮廓200的2D固化层内侧自动流平或通过刮平机构将其刮平，待流平的液体锌冷却后则形成3D打印金属构件100的2D固化层。
另外，每一层3D打印金属构件100的2D固化层加热会一直持续下去，并分层次慢慢降低温度到室温，在整个打印过程中完成3D打印金属构件100的2D固化层的后固化，避免二次后处理，节省时间。
另外，由于液体锌有张力作用，当3D打印金属构件100的2D固化层与轮廓200的2D固化层之间存在缝隙凹陷时，在下一层3D打印金属构件100的2D固化层打印过程中，液体锌会将缝隙凹陷填充，确保打印质量。
打印方法的实施例2之实施方式一：
所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓构件200沟槽内，接着通过原料加热成型机构32对轮廓200沟槽内的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
所述轮廓的打印原料为陶瓷膏料，原料加热成型机构32和轮廓加热成型组件22为加热管或导热管。在打印时，通过轮廓打印成型组件21之轮廓打印头依据3D打印金属构件的2D固化层所需形状将陶瓷膏料挤出于成型平台上，同时导热管对陶瓷膏料进行加热处理，冷却后的陶瓷膏料形成轮廓200的2D固化层，接着通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓200沟槽内，之后通过原料加热成型机构32对轮廓200沟槽内的金属粉末进行加热熔融，使得冷却后的金属形成3D打印金属构件100的2D固化层。
另外，每一层3D打印金属构件100的2D固化层加热会一直持续下去，并分层次慢慢降低温度到室温，在整个打印过程中完成3D打印金属构件100的2D固化层的后固化，避免二次后处理，节省时间。
另外，由于加热熔融后的金属有张力作用，当3D打印金属构件100的2D固化层与轮廓200的2D固化层之间存在缝隙凹陷时，在下一层3D打印金属构件100的2D固化层打印过程中，加热熔融后的金属会将缝隙凹陷填充，确保打印质量。
打印方法的实施例2之实施方式二：
所述原料加热成型机构32包括原料预加热组件；所述原料加热成型机构32还包括激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323，所述激光发射单元321用于发出激光，所述扩束镜322位于激光发射单元321的发射端与振镜323之间以用于将激光发射单元321发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜323上，所述振镜323用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台1上；所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓200沟槽内，接着先通过原料预加热组件对轮廓200沟槽内的金属粉末进行预加热后，之后再通过激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323相互配合以对预加热后的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件100的2D固化层。
所述轮廓的打印原料为陶瓷膏料，轮廓加热成型组件22和原料预加热组件为加热管或导热管。在打印时，通过轮廓打印成型组件21之轮廓打印头依据3D打印金属构件的2D固化层所需形状将陶瓷膏料挤出于成型平台上，同时导热管对陶瓷膏料进行加热处理，冷却后的陶瓷膏料形成轮廓200的2D固化层，接着通过原料输送机构31将金属粉末铺设于成型平台1上的轮廓200沟槽内，接着先通过原料预加热组件对轮廓200沟槽内的金属粉末进行预加热后(将金属粉末预加热至其熔点温度附近)，之后再通过激光发射单元321、扩束镜322以及振镜323相互配合以对预加热后的金属粉末进行加热熔融，使得冷却后的金属形成3D打印金属构件100的2D固化层。
Claims (10)
1.一种精密金属3D打印装置，其特征在于包括：
机架；
成型平台(1)，所述成型平台(1)可活动地设在机架上；
轮廓打印成型机构(2)，所述轮廓打印成型机构(2)包括用于依据3D打印金属构件(100)所需形状以在成型平台(1)上打印成型轮廓(200)的轮廓打印成型组件(21)以及用于对打印成型过程中的轮廓(200)材料进行加热处理的轮廓加热成型组件(22)，所述轮廓(200)形状与3D打印金属构件(100)形状相适配；
金属构件打印成型机构(3)，所述金属构件打印成型机构(3)包括用于将3D打印金属原料输送至成型平台(1)上的轮廓(200)沟槽内的原料输送机构(31)以及用于对3D打印金属原料进行加热熔融的原料加热成型机构(32)；
平台驱动机构，所述平台驱动机构位于机架上以用于驱使成型平台(1)与轮廓打印成型机构(2)和金属构件打印成型机构(3)之间发生相对运动而完成轮廓(200)和金属构件(100)的打印。
2.根据权利要求1所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于所述轮廓打印成型机构(2)和金属构件打印成型机构(3)位于成型平台(1)上方，所述平台驱动机构用于驱使成型平台(1)沿机架Z轴方向运动并通过上升和下降配合完成轮廓(200)和3D打印金属构件(100)的打印；
还包括用于驱使轮廓打印成型机构(2)和金属构件打印成型机构(3)沿机架X轴及Y轴方向运动的轴向驱动机构(4)。
3.根据权利要求1所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于所述原料加热成型机构(32)包括原料预加热组件；所述原料加热成型机构(32)还包括激光发射单元(321)、扩束镜(322)以及振镜(323)，所述激光发射单元(321)用于发出激光，所述扩束镜(322)位于激光发射单元(321)的发射端与振镜(323)之间以用于将激光发射单元(321)发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜(323)上，所述振镜(323)用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台(1)上以对相应3D打印金属原料进行烧结熔融。
4.根据权利要求1所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于所述机架上设有成型仓(11)，所述成型平台(1)位于成型仓(11)内侧。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于还包括用于对打印成型过程中的轮廓(200)进行监测以控制轮廓打印成型组件(21)实时修正轮廓(200)打印位置的打印检测机构(5)。
6.根据权利要求5所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于所述打印检测机构(5)为CCD相机。
7.一种精密金属3D打印方法，所述打印方法采用如权利要求1-6任一项所述一种精密金属3D打印装置，其特征在于包括如下步骤：
S1、通过平台驱动机构驱使成型平台(1)与轮廓打印成型机构(2)和金属构件打印成型机构(3)之间发生相对运动，使得成型平台(1)与轮廓打印成型机构(2)和金属构件打印成型机构(3)之间具有一2D固化层的层厚间距；
S2、打印成型轮廓(200)的2D固化层，轮廓打印成型组件(21)依据3D打印金属构件(100)所需形状以在成型平台(1)上打印成型轮廓(200)的2D固化层，并通过轮廓加热成型组件(22)对打印成型过程中的轮廓(200)的2D固化层进行加热固化；
S3、打印成型3D打印金属构件(100)的2D固化层，原料加热成型机构(32)对原料输送机构(31)中的3D打印金属原料进行加热熔融，接着原料输送机构(31)将加热熔融后的3D打印金属原料输送至成型平台(1)上的轮廓(200)沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件(100)的2D固化层；
或者原料输送机构(31)将3D打印金属原料输送至成型平台(1)上的轮廓(200)沟槽内，并通过原料加热成型机构(32)对轮廓(200)沟槽内的3D打印金属原料进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件(100)的2D固化层；
S4、重复上述S1～S3的步骤，直至轮廓(200)和3D打印金属构件(100)打印成型完毕。
8.根据权利要求7所述一种精密金属3D打印方法，其特征在于所述S3中，所述3D打印金属原料为锌，通过原料加热成型机构(32)对原料输送机构(31)中的锌进行加热熔融，且加热温度为450～480℃，接着通过原料输送机构(31)将加热熔融后的锌输送至成型平台(1)上的轮廓(200)沟槽内，冷却后得到3D打印金属构件(100)的2D固化层。
9.根据权利要求7所述一种精密金属3D打印方法，其特征在于所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构(31)将金属粉末铺设于成型平台(1)上的轮廓构件(200)沟槽内，接着通过原料加热成型机构(32)对轮廓(200)沟槽内的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件(100)的2D固化层。
10.根据权利要求7所述一种精密金属3D打印方法，其特征在于所述原料加热成型机构(32)包括原料预加热组件；
所述原料加热成型机构(32)还包括激光发射单元(321)、扩束镜(322)以及振镜(323)，所述激光发射单元(321)用于发出激光，所述扩束镜(322)位于激光发射单元(321)的发射端与振镜(323)之间以用于将激光发射单元(321)发出的激光光束直径变大后而聚焦于振镜(323)上，所述振镜(323)用于将光束直径变大后的激光光束绘制成光图像照射于成型平台(1)上；
所述S3中，所述3D打印金属原料为金属粉末，通过原料输送机构(31)将金属粉末铺设于成型平台(1)上的轮廓(200)沟槽内，接着先通过原料预加热组件对轮廓(200)沟槽内的金属粉末进行预加热后，之后再通过激光发射单元(321)、扩束镜(322)以及振镜(323)相互配合以对预加热后的金属粉末进行加热熔融，冷却后得到3D打印金属构件(100)的2D固化层。
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|---|---|---|---|
| CN202410091900.5A CN117655357A (zh) | 2024-01-22 | 2024-01-22 | 一种精密金属3d打印装置及打印方法 |
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