CN210587165U - 一种用于金属3d打印机打印的底板磁力吸合定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，涉及金属3D打印机技术领域，解决了承载台实际可成型面积减小的技术问题。其技术要点包括加热板和安装于加热板上的承载板，加热板内安装有与金属3D打印机的控制系统控制连接的电磁铁，承载板的下表面内嵌设有可磁吸金属板，可磁吸金属板的下表面的水平高度高于承载板下表面的水平高度，本实用新型具有确保承载台可成型面积的优点。

Description

一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构

技术领域

本实用新型涉及金属3D打印机技术领域，更具体地说，它涉及一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构。

背景技术

随着科技发展及推广应用的需求，利用快速成型直接制造金属功能零件成为了快速成型主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的主要金属3D打印工艺有：包括选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）技术、直接金属粉末激光烧结（Direct Metal Laser Sintering，DMLS）、选择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术、激光近净成形（Laser Engineered Net Shaping，LENS）技术和电子束选择性熔化（Electron Beam Selective Melting，EBSM）技术等。

其中，上述各种金属3D打印工艺均需要将金属粉末逐层堆积粘结在设置于金属3D打印机内的底板结构上，具体的，现有金属3D打印机内的底板结构一般包括设置于金属3D打印机上的加热板和固定安装于加热板上且与打印用的金属粉末材料相同或相似材料制成的承载板，利用加热板对承载板进行预热，并对承载板进加热或冷却以确保每一层金属材料的温度变化保持一致，而采用与打印用的金属粉末材料相同或相似材料制成的承载板则是为了使第一层金属粉末材料熔化时才能更好地结合在承载板上不脱落，往后也才不至于会有断层现象，模型打印不成功的等现象。

但是，现有技术中，承载板一般是采用螺栓锁付的方式固定安装于加热板上，而采用这种方式会因为承载板上需要设置用于供螺栓安装的螺纹孔，减小了承载板（金属功能零件的打印区域需要避开螺纹孔）的可成型面积，因此需要改进。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其具有能够确保承载台可成型面积的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括加热板和安装于加热板上的承载板，所述加热板内安装有与金属3D打印机的控制系统控制连接的电磁铁，所述承载板的下表面内嵌设有可磁吸金属板，所述可磁吸金属板的下表面的水平高度高于承载板下表面的水平高度。

通过采用上述技术方案，通过金属3D打印机的控制系统控制电磁铁断电以产生强大磁力，从而使得下表面嵌设有可磁吸金属板的承载板能够被吸附固定在加热板上，且如果金属粉末材料为弱磁性或无磁性材料时，利用可磁吸金属板使得与金属粉尘材料相近的承载板也能够直接被吸附固定在加热板上，使得工作人员无需刻意更换成具有较高磁性的材料制成的承载板，便于实施和推广，而与电磁铁配合的可磁吸金属板无需做较高的表面处理即可使用，加工成本同样不会涨幅过大。

本实用新型进一步设置为：所述加热板内设置有安装槽，所述安装槽底部设置有用于供电磁铁的电源线穿出的穿线孔，所述电磁铁放置于安装槽内。

通过采用上述技术方案，通过安装槽能够避免电磁铁直接显露在加热板外，通过穿线孔使得用于为电磁铁供电的电源线能够从加热板底部直接与电磁铁连接，避免电源线对承载板的安装造成干涉。

本实用新型进一步设置为：所述加热板内设置有隔热瓷环，所述安装槽和穿线孔均设置于隔热瓷环内。

通过采用上述技术方案，利用内部设置有安装槽和穿线孔的隔热瓷环能够对电磁铁和用于电连接电磁铁的电源线起到保护的作用，避免加热板加热时直接将热量传导到电磁铁和电源线上。

本实用新型进一步设置为：所述加热板的上表面设置有限位凸起，所述限位凸起的各个侧壁光滑设置，所述承载板的下表面设置内壁有限位凸起的外壁配合的容置槽。

通过采用上述技术方案，利用限位凸起与容置槽之间的配合便于承载板快速定位安装于加热板上。

本实用新型进一步设置为：所述可磁吸金属板采用螺栓锁付的方式固定安装于容置槽内。

通过采用上述技术方案，采用螺栓锁付的方式使得可磁吸金属板可拆卸安装于容置槽内，便于可磁吸金属板取出清理或更换。

本实用新型进一步设置为：用于将可磁吸金属板固定于容置内的螺栓为沉头螺栓，沉头螺栓的螺帽完全隐藏于可磁吸金属板内。

通过采用上述技术方案，通过将沉头螺栓隐藏于可磁吸金属板内能够避免沉头螺栓与限位凸起发生干涉，确保承载板的下表面能够与加热板的上表面紧密贴合。

本实用新型进一步设置为：所述容置槽的深度略大于可磁吸金属板的厚度与限位凸起的厚度的总和。

通过采用上述技术方案，当承载板安装于加热板上时，安装于容置槽内的可磁吸金属板的下表面与限位凸起的上表面之间能够预留出一定的间隙，使得可磁吸金属板不会与限位凸起发生干涉，且可磁吸金属板的下表面上沾染上细小的粉尘后也不会对承载板的安装造成影响。

本实用新型进一步设置为：所述容置槽包括粗加工段和精加工段，所述可磁吸金属板安装于粗加工段内，所述精加工段的内侧面表面光滑设置以与限位凸起配合。

通过采用上述技术方案，通过将容置槽分为内壁表面光滑度较低的粗加工段和内壁表面光滑度较高的精加工段不仅能够降低容置槽的加工成本，且能够确保定位凸起和容置槽之间的过渡配合关系，有效降低承载板的整体生产成本。

本实用新型进一步设置为：所述容置槽的内壁与承载板下表面相交接的各个部位均倒直角设置。

通过采用上述技术方案，设置于容置槽上的倒直角部具有导向的作用，便于工作人员将承载板套在限位凸起上，达到便于定位安装的效果，且使得工作人员的手部触碰到承载板的边缘时不易被割伤。

本实用新型进一步设置为：所述承载板任意两对边侧上均设置有内陷槽。

通过采用上述技术方案，部分金属功能零件在3D打印成型后需要利用车床做精加工，利用内陷槽便于车床上的工装夹具从承载板的侧边夹紧固定，能够避免车床的工装夹具对承载板的上表面造成夹痕。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）承载板的上表面没有螺纹孔，能够有效确保承载板的可成型面积；

（2）简单放置并利用电磁铁即可将承载板牢固的安装在加热板上，安装便捷；

（3）利用限位凸起和容置槽之间的配合能够起到卡接定位的效果，便于承载板快速定位的放置在指定加工部位上；

（4）起主要连接作用的电磁铁和可磁吸金属板均采用可拆卸安装的方式分别安装于加热板和承载板上，便于维护和更换；

（5）承载板可直接放置在现有的车床上，且利用现有车床的工装夹具做定位工作时不会在承载板表面上产生夹痕。

附图说明

图1为本实施例的剖面示意图；

图2为本实施例的结构示意图。

附图标记：1、加热板；11、限位凸起；12、让位孔；2、承载板；21、容置槽；211、粗加工段；212、精加工段；22、内陷槽；3、电磁铁；4、可磁吸金属板；5、隔热瓷环；51、安装槽；52、穿线孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，如图1所示，包括安装于金属3D打印机上以用于确保金属功能零件成型过程中各层金属粉末温度变化保持温度的加热板1、可拆卸安装于加热板1上且上表面光滑设置以用于供金属功能零件的金属粉末原料层叠堆积以便于烧结成型的承载板2、隐藏设置于加热板1内且与金属3D打印机的控制系统控制连接以用于将承载板2吸附固定在的电磁铁3以及嵌设于承载板2的下表面内且与电磁铁3磁吸配合以用于带动属于弱磁性材料的承载板2固定在加热板1上的可磁吸金属板4；其中，加热板1的上表面和承载板2的下表面光滑设置，当承载板2安装于加热板1上时，承载板2的下表面和加热板1的上表面紧密贴合，且可磁吸金属板4的下表面与电磁铁3和加热板1均不接触。

结合图1和图2所示，在加热板1内安装有用于隔绝加热板1对电磁铁3造成温度影响的隔热瓷环5，在隔热瓷环5内从上至下依次设置且两者互相连通的安装槽51和穿线孔52，电磁铁3安装于安装槽51内，用于为电磁铁3供电的电源线通过穿线孔52从加热板1的下表面穿设出；其中，在加热板1的上表面还设置有能够穿设进承载板2的下表面内以用于供承载板2卡接定位安装的限位凸起11。

结合图1和图2所示，在承载板2的下表面内设置有深度略大于可磁吸金属板4的厚度与限位凸起11的厚度的总和以用于供可磁吸金属板4安装的容置槽21，可磁吸金属板4通过若干件螺帽隐藏于可磁吸金属板4内的沉头螺栓锁付固定于容置槽21内；其中，容置槽21包括从上至下依次设置的粗加工段211和精加工段212，可磁吸金属板4安装于粗加工段211内，当承载板2紧密安装于加热板1上时，限位凸起11伸进精加工段212内。

其中，限位凸起11的各个外侧壁和精加工段212的各个内侧壁光滑设置且两者之间过渡配合，其中，精加工段212的内壁与承载板2下表面相交接的各个部位均倒直角设置。

其中，在承载板2的任意两对边侧上均设置有一道沿承载板2该对侧边长度方向设置以用于供车床工装夹具夹紧固定的内陷槽22。

进一步的，在加热板1内还设置有若干道位置分别与各件用于将可磁吸金属板4固定在容置槽21内的沉头螺栓位置相对应且内径大于沉头螺栓的螺帽外径的让位孔12，当沉头螺栓的螺帽意外伸出可磁吸金属板4外时，沉头螺栓的螺帽能够伸进让位孔12内以避免沉头螺栓的螺帽与限位凸起11发生干涉。

本实用新型的工作过程如下：

当需要安装承载板2时，只需要将承载板2安装在加热板1上，并使得设置于加热板1上表面上的限位凸起11能够伸进设置于承载板2下表面上的容置槽21，最后通过金属3D打印机的控制系统控制电磁铁3断电即可。

其中，应注意的是，电磁铁3采用断电生磁的方式，采用该种方式能够避免工作时电磁铁3一直通电发热，有效确保电磁铁3使用寿命。具体的，该种电磁铁3可以参考现有千分表底座设计，内部设置有永磁体并通过普通导磁钢导出来，当导磁钢转到90度，磁力线断开整个对外无磁；当导磁钢转到正向时，磁力线闭合底部磁力等于永磁体的磁力 。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，包括加热板（1）和安装于加热板（1）上的承载板（2），其特征在于：所述加热板（1）内安装有与金属3D打印机的控制系统控制连接的电磁铁（3），所述承载板（2）的下表面内嵌设有可磁吸金属板（4），所述可磁吸金属板（4）的下表面的水平高度高于承载板（2）下表面的水平高度；其中，所述加热板（1）的上表面设置有限位凸起（11），所述限位凸起（11）的各个侧壁光滑设置，所述承载板（2）的下表面设置内壁有限位凸起（11）的外壁配合的容置槽（21）。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述加热板（1）内设置有安装槽（51），所述安装槽（51）底部设置有用于供电磁铁（3）的电源线穿出的穿线孔（52），所述电磁铁（3）放置于安装槽（51）内。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述加热板（1）内设置有隔热瓷环（5），所述安装槽（51）和穿线孔（52）均设置于隔热瓷环（5）内。

4.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述可磁吸金属板（4）采用螺栓锁付的方式固定安装于容置槽（21）内。

5.根据权利要求4所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：用于将可磁吸金属板（4）固定于容置内的螺栓为沉头螺栓，沉头螺栓的螺帽完全隐藏于可磁吸金属板（4）内。

6.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述容置槽（21）的深度略大于可磁吸金属板（4）的厚度与限位凸起（11）的厚度的总和。

7.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述容置槽（21）包括粗加工段（211）和精加工段（212），所述可磁吸金属板（4）安装于粗加工段（211）内，所述精加工段（212）的内侧面表面光滑设置以与限位凸起（11）配合。

8.根据权利要求7所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述精加工段（212）的内壁与承载板（2）下表面相交接的各个部位均倒直角设置。

9.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机打印的底板磁力吸合定位结构，其特征在于：所述承载板（2）任意两对边侧上均设置有内陷槽（22）。

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