CN208341738U - 一种金属零件3d打印机送料系统 - Google Patents
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Abstract
一种金属零件3D打印机送料系统,其主要是:在常规3D打印机送料系统设计的基础上,采用螺旋式通道,加大了粉末的流动行程,从而保证了粉末有足够的时间在管道内进行加热融化,并将螺旋通道做成柱塞杆式,从而方便改变粉末的行程和控制粉末的流速,实现对金属粉末的变温调节以及变速调节;其次在进料口部位设置一个阀门,防止金属粉末在机器不工作的情况下自动下滑。优点是:结构合理、生产效率高、实用性强,适用于金属零件的3D打印机送料系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印机送料系统,具体而言,尤其是涉及一种金属零件3D打印机送料系统。
背景技术
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印机的出现带来了世界性制造业革命,以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现,而3D 打印机的出现,将会颠覆这一生产思路,这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题,任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现,从而极大地缩短了产品的生产周期,提高了生产率,节约了成本。
一般的delta型3D打印机都是FDM材料挤压式的打印机,选用的非金属材料作为耗材使用。然后非金属以塑料丝的形式进行输送,热塑性丝材由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,再由喷头挤出到工作台上。若是用3D打印机打印金属零件时,需要选用金属耗材,金属材料一般以金属粉末的形式出现,所以不能用常规的送丝方式来运送粉末。生活中常见的采用金属粉末耗材的3D打印机有粉末烧结式打印机,即采用活塞杆式粉缸储粉,利用铺粉辊将粉末在工作台上铺平,然后采用激光烧结的方式对金属粉末进行照射融化,融化的粉末黏结在一起成形零件。但考虑到delta型3D打印机的本体结构要求,这种激光烧结式的方法实用性不高,于是需要专门设计一种金属粉末送料系统,所以如何解决金属零件3D打印机送料系统的问题,已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
为解决激光烧结式金属粉末耗材的3D打印机送料系统实用性不高的问题,本发明公开提供一种结构合理、生产效率高、实用性强的金属零件3D打印机送料系统来解决此技术难题。
本发明的具体方案如下:一种金属零件3D打印机送料系统包括送料柱塞、柱塞固定管、进料装置、动平台、排风扇、加热块及打印喷头、散热片、风扇固定座。送料柱塞上部有旋拧螺纹,送料柱塞的上下移动通过旋拧螺纹来实现,柱塞固定管通过内螺纹与送料柱塞相连接,其外部有凸出,防止进料装置的向上移动,送料柱塞杆的下部形成螺旋通道,螺旋通道可以自由伸缩,送料柱塞的上下移动可以加大粉末的流动行程,以实现对金属粉末的变温调节以及变速调节。由于金属粉末熔点在1300℃左右,加热温度较高,为防止送粉螺杆在高温下破坏,选用熔点较高的陶瓷材料,并且陶瓷材料表面光滑,可以减少和粉末之间的接触摩擦。进料装置包括进料口、阀门、固定座,固定座侧面开有通孔,用于支撑进料口,该进料口外形为空心圆柱体,其上部开有一个通孔,用于安装阀门,进料口与固定座的孔、阀门均采用过盈配合,固定座通过螺栓固定安装在动平台上,动平台的中间开有一个较大的盲孔,柱塞固定管与动平台的盲孔采用间隙配合,盲孔的圆周开有三个通孔,用于安装弹簧,该弹簧的作用是始终给打印喷头施加一个挤压力,使打印喷头处于弹性状态。该动平台呈圆盘形,周围均布三个相同的凸台,每个凸台设有一个通孔,用于安装链杆,链杆的两侧均螺旋连接有一个直径略大的小球,防止3D打印机的球型铰链滑落,同样球型铰链又可以保证链杆不会从动平台支架上掉落下来,动平台凸台上通孔的直径只允许小球通过,链杆与球型铰链相连接,可以使动平台旋转运动。风扇固定座通过螺栓固定在动平台的下面,排风扇通过螺栓固定在风扇固定座的外侧,风扇固定座凹进去一块用于安装散热片,散热片与动平台采用间隙配合,排风扇与散热片结合给内部装置散热。加热块和喷头设计成一体式,加热块为电感线圈加热,其前后方向有一个通孔,用于安装电源,盲孔用于固定加热块,经过螺旋通道下来的金属粉末经过加热块以后熔融成液体,然后流动到打印喷头的下部,打印喷头的上部与散热片采用间隙配合。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、采用螺旋式通道,加大了粉末的流动行程,从而保证了粉末有足够的时间在管道内进行加热融化。
2、由于金属粉末不像塑料丝那样具有牵引力,为防止粉末在机器不工作的情况下自动下滑,需要在进料口部位设置一个阀门,由传感器进行控制。当机器不工作时,通过传感器关闭阀门,从而阻止粉末的流动。
3、将螺旋通道做成柱塞杆式,可以自由伸缩。这样便可以通过柱塞杆的上下移动来改变粉末流经的螺旋圈的数目,进而改变粉末的行程,控制流速。这样便可以实现对金属粉末的变温调节以及变速调节。
附图说明
图1为本发明的立体示意图;
图2为本发明送料柱塞的立体示意图;
图3为本发明柱塞固定管的立体示意图;
图4为本发明进料装置的立体示意图;
图5为本发明动平台的立体示意图;
图6为本发明风扇固定座的立体示意图;
图7为本发明排风扇的立体示意图;
图8为本发明散热片的立体示意图;
图9为本发明加热块及打印喷头的立体示意图。
图中:1、送料柱塞,2、柱塞固定管,3、进料装置(3-1、固定座,3-2、阀门,3-3、进料口),4、动平台(4-1、链杆,4-2、弹簧, 4-3、动平台支架),5、风扇固定座,6、排风扇,7、散热片,8、加热块及打印喷头(8-1、加热块,8-2、打印喷头)。
具体实施方式
以下结合附图对发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
图1所示的金属零件3D打印机送料系统的立体示意图,送料柱塞1上部为旋拧螺纹,下部为螺旋通道,如图2所示,柱塞固定管2 有内螺纹,通过螺纹安装在送料柱塞1上,下端采用过盈配合安装到进料固定座3-1上,进料固定座3-1侧面有一个通孔,用于支撑进料口3-3,进料口3-3上方开有一通孔,阀门3-2采用过盈配合安装在进料口3-3上,柱塞固定管2中间部分有一部分凸出,防止进料固定座3-1的向上移动,送料固定管3-1通过螺栓固定连接在动平台支架 4-3上,动平台支架4-3的中间开有一个较大的盲孔,柱塞固定管2 与动平台的盲孔采用间隙配合,盲孔的圆周开有三个通孔,分别用于安装三个弹簧4-2,该动平台支架4-3呈圆盘形,周围均布三个相同的凸台,每个凸台设有一个通孔,用于安装链杆4-1,链杆的两侧均螺旋连接有一个直径略大的小球,防止3D打印机的球型铰链滑落,通孔的直径允许小球通过。风扇固定座5通过螺栓固定在动平台支架 4-3的下面,排风扇6通过螺栓固定在风扇固定座5的外侧,风扇固定座5凹进去一块用于安装散热片7,散热片7与动平台支架4-3采用间隙配合,排风扇6与散热片7结合给内部装置散热,加热块和喷头8设计成一体式,加热块通过电感线圈进行加热,其前后方向有一个通孔,用于安装电源,盲孔用于固定加热块,经过螺旋通道下来的金属粉末经过加热块以后熔融成液体,然后流动到打印喷头的下部,打印喷头的底部开有一小孔,熔融的液体过这个喷头流出,送料系统完成。
本发明的工作过程大致如下:在工作之前,调节感应线圈的电流频率,将送料柱塞拧到合适的位置确定粉末的流速,人工将金属粉末放到进料口,将排风扇和散热片打开使之处于工作状态,开启电源和阀门,金属粉末通过送料柱塞下端的螺旋通道向下流动,排风扇与散热片结合给内部装置散热,加热块对流经的金属粉末进行加热使之熔融成液体,然后供料到打印喷头,送料完成。
Claims (6)
1.一种金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述金属零件3D打印机送料系统包括送料柱塞、柱塞固定管、进料装置、动平台、排风扇、散热片、加热块及打印喷头、风扇固定座,所述的柱塞固定管通过内螺纹与送料柱塞相连接,所述的柱塞固定管设置在动平台中间开设的盲孔上,所述的进料装置固定安装在动平台上,所述的风扇固定座通过螺栓固定在动平台的下面,所述的排风扇设置在风扇固定座的外侧,所述的散热片设置在风扇固定座的内侧,所述的加热块及打印喷头设置在散热片下面。
2.根据权利要求1所述的金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述的送料柱塞上部有旋拧螺纹,它的上下移动主要靠旋拧螺纹来实现;下部形成螺旋通道,螺旋通道可以自由伸缩,送料柱塞的上下移动可以加大金属粉末的流动行程,实现对金属粉末的变温调节以及变速调节,送料柱塞采用熔点较高的陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述的进料装置,包括进料口、阀门、固定座,固定座侧面开有通孔,用于支撑进料口,该进料口外形为空心圆柱体,其上部开有一个通孔,用于安装阀门。
4.根据权利要求1所述的金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述的动平台,包括动平台支架、链杆、弹簧,动平台支架中间处开有较大的盲孔,盲孔的圆周处开有三个通孔,用于安装弹簧,动平台支架呈圆盘形,周围均布三个相同的凸台,每个凸台设有一个通孔,用于安装链杆,链杆的两侧均螺旋连接有一个直径略大的小球,链杆与球型铰链相连接,可以使动平台旋转运动。
5.根据权利要求1所述的金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述的排风扇与散热片结合给内部装置散热。
6.根据权利要求1所述的金属零件3D打印机送料系统,其特征在于:所述的加热块及打印喷头设计成一体式,加热块为电感线圈加热,其前后方向有一个通孔,用于安装电源,盲孔用于固定加热块,经过螺旋通道下来的金属粉末经过加热块以后熔融成液体,然后流动到打印喷头的下部,打印喷头的上部与散热片采用间隙配合。
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