3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种3D打印装置，包括外壳，设置在外壳内的坩埚，固定在外壳顶部并密封坩埚的盖板，与坩埚连通的液体输送装置和压力输送装置，固定在外壳底部的外喷嘴，控制坩埚内液体温度的第一温度控制装置，以及工控装置；还包括设置在外喷嘴内靠近出口处的第二热电偶和第二加热器，以及与第二热电偶和第二加热器电连接的第二温度控制仪；外喷嘴内还设置有滑块，滑块与第一电机连接，能够在第一电机的带动下打开或关闭出口，第一电机与工控装置电连接。其利用加热器加热使集中液流处于高温状态，避免液体冷却凝固堵塞喷嘴出口，气膜通道约束集中液流，避免其与喷嘴接触，进一步防止喷嘴堵塞。

【技术实现步骤摘要】
3D打印装置
本专利技术涉及增材制造
，特别是涉及一种3D打印装置。
技术介绍
3D(Three-dimensional，三维)打印，又称增材制造，通过将三维模型离散为二维截面，采用逐层堆积的方法制备零件，无需使用模具，且克服传统加工方法的限制，能够制造出结构复杂的零件。特别是对于在航空航天应用广泛的钛合金、高温合金而言，采用增材制造的方法可以制造出传统加工方法无法制备的结构优化件，不仅减轻整体重量，提升效率，更有助于节约国家重要的战略资源。目前，增材制造主要采用激光、电子束、紫外光等高能热源烧结或熔覆成型的方法。烧结的方法能够获得精度较高、结构复杂的零件；熔覆成型的方法能够获得大尺寸具有一定结构复杂度的零件，且金属零件的力学性能已接近锻件标准。但此类方法对材料存在较大的限制，要求金属或树脂粉末必须是一定尺寸范围的球形粉末，粉末材料的价格是传统材料价格的数倍之多，加上获取高能热源的高昂代价使得制造成本很高。此外，由于采用逐点堆积成型的方法，该方法的成型效率较低。为突破材料限制，直接将原材料熔化后进行成型的方法主要有喷射沉积技术与熔滴喷射技术。但喷射沉积技术所能获得的零件形状比较简单；熔滴喷射技术存在熔滴喷嘴较难控制的缺点，且制备的零件内存在少量孔洞，力学性能不高。对于熔点较高或者易凝固的溶液而言，此类方法存在喷嘴容易堵塞的缺点。
技术实现思路
针对高熔点或易凝固的溶液易堵塞喷嘴的问题，有必要提供一种能够有效避免堵塞喷嘴，且增材制造效率高、对材料形状没有限制的3D打印装置。为达到专利技术目的，本专利技术提供一种3D打印装置，包括外壳，设置在所述外壳内的坩埚，固定在所述外壳顶部并密封所述坩埚的盖板，与所述坩埚连通的液体输送装置和压力输送装置，固定在所述外壳底部的外喷嘴，控制所述坩埚内液体温度的第一温度控制装置，以及工控装置；还包括控制所述外喷嘴温度的第二温度控制装置，所述第二温度控制装置包括设置在所述外喷嘴内靠近出口处的第二热电偶和第二加热器，以及与所述第二热电偶和所述第二加热器电连接的第二温度控制仪；所述外喷嘴内还设置有滑块，所述滑块与第一电机连接，能够在所述第一电机的带动下打开或关闭所述外喷嘴的所述出口，且所述第一电机与所述工控装置电连接。作为一种可实施例，所述外壳上设置有进气孔，所述外壳的内壁中设置有第一气体输送通道，所述第一气体输送通道与所述进气孔连通；所述坩埚底部设置有内喷嘴，所述内喷嘴的外壁和所述外喷嘴的内壁之间形成有第二气体输送通道；所述第一气体输送通道和所述第二气体输送通道连通构成气膜通道。作为一种可实施例，所述第一温度控制装置包括第一热电偶，第一加热器和第一温度控制仪；所述第一热电偶设置在所述坩埚和所述外喷嘴之间，所述第一加热器设置在所述外壳和所述坩埚之间，所述第一温度控制仪与所述第一热电偶和所述第一加热器电连接。作为一种可实施例，所述第一加热器环绕围设在所述坩埚周围，并固定设置在所述盖板上。作为一种可实施例，还包括回收装置；所述回收装置包括设置在所述外喷嘴下方的回收槽、控制所述回收槽的第二电机和连接所述回收槽与所述第二电机的连杆；所述第二电机与所述工控装置电连接。作为一种可实施例，所述工控装置包括工作台和工控机；所述工作台设置在所述外喷嘴的下方，与所述工控机连接；所述工控机与所述第一电机和所述第二电机电连接。作为一种可实施例，所述液体输送装置包括熔化炉，精炼炉，液体输送管和阀门；所述液体输送管一端穿过所述盖板与所述坩埚连通，另一端与所述精炼炉连通，所述精炼炉与所述熔化炉连接，所述阀门设置在所述液体输送管的与所述精炼炉连接的一端上。作为一种可实施例，所述压力输送装置包括压力输送管和压力控制系统；所述压力输送管设置在所述盖板上并与所述坩埚连通，所述压力控制系统与所述压力输送管连接。作为一种可实施例，所述滑块的中部设有圆形的通孔。作为一种可实施例，还包括设置在所述坩埚下部的第一液位传感器和设置在所述坩埚上部的第二液位传感器。本专利技术的有益效果包括：本专利技术的3D打印装置，第二热电偶和第二加热器设置在外喷嘴内靠近出口处，第二热电偶测量外喷嘴出口处的温度，并将温度反馈给第二温度控制仪，第二温度控制仪控制第二加热器的通断实现外喷嘴的恒温加热，使得外喷嘴保持在高温状态，避免液体冷却凝固堵塞外喷嘴的出口。且其采用逐层堆积的方法，增材制造成型效率高。外壳的内壁中的第一气体输送通道和内喷嘴的外壁和外喷嘴的内壁之间的第二气体输送通道连通构成气膜通道，气膜通道内的气体约束集中液流，避免集中液流与喷嘴接触，进一步起到防止喷嘴堵塞的作用。附图说明图1为本专利技术的3D打印装置的一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的3D打印装置的另一实施例的结构示意图；图3为本专利技术的3D打印装置的一实施例中的滑块的结构示意图；图4为本专利技术的3D打印装置的一实施例的零件制备的流程示意图；图5为本专利技术的3D打印装置的一实施例的增材制造的流程示意图。附图标记说明：1熔化炉，2精炼炉，3阀门，4液体输送管，5盖板，6进气孔，7气膜通道，8液体，9第一加热器，10坩埚，11外壳，12内喷嘴，13压力输送管，14压力控制系统，15第一温度控制仪，16第一热电偶，17外喷嘴，18第二热电偶，19第二加热器，20集中液流，21零件，22回收槽，23连杆，24第一电机，25第二电机，26工控机，27滑块，28工作台，29第一液位传感器，30第二液位传感器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术3D打印装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，本专利技术实施例提供一种3D打印装置，包括外壳11，设置在外壳11内的坩埚10，固定在外壳11顶部并密封坩埚10的盖板5，与坩埚10连通的液体输送装置和压力输送装置，固定在外壳11底部的外喷嘴17，控制坩埚10内液体8温度的第一温度控制装置，以及工控装置。还包括控制外喷嘴17温度的第二温度控制装置，第二温度控制装置包括设置在外喷嘴17内靠近出口处的第二热电偶18和第二加热器19，以及与第二热电偶18和第二加热器19电连接的第二温度控制仪。外喷嘴17内还设置有滑块27，滑块27与第一电机24连接，能够在第一电机24的带动下打开或关闭外喷嘴17的出口，且第一电机24与工控装置电连接。本专利技术的3D打印装置，液体输送装置将原材料溶化后的液体8输送到坩埚10内，第一温度控制装置检测坩埚10内液体8的温度，并根据检测温度对坩埚10进行加热，实现坩埚10内液体8处于恒温的状态。压力输送装置向坩埚10内输送气体，确保气体对液体8产生稳定的压力，使得液体8以集中液流20方式从喷嘴流出。滑块27在第一电机24带动下实现横向运动或者旋转运动，以控制集中液流20的通断实现材料的增材制造，第一电机24由工控装置控制。工控装置按照一定路径运动，集中液流20接触到工控装置，在工控装置上快速凝固形成二维形状，工控装置下降一定距离，集中液流20在其上沉积新的凝固层，如此反复，形成三维实体零件21。其中，第二温度控制装置的第二热电偶18测量外喷嘴17出口处的温度，并将温度反馈给第二温度控制仪，第二温度控制仪控制第二加热器19的通断实现外喷嘴17的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括外壳，设置在所述外壳内的坩埚，固定在所述外壳顶部并密封所述坩埚的盖板，与所述坩埚连通的液体输送装置和压力输送装置，固定在所述外壳底部的外喷嘴，控制所述坩埚内液体温度的第一温度控制装置，以及工控装置；还包括控制所述外喷嘴温度的第二温度控制装置，所述第二温度控制装置包括设置在所述外喷嘴内靠近出口处的第二热电偶和第二加热器，以及与所述第二热电偶和所述第二加热器电连接的第二温度控制仪；所述外喷嘴内还设置有滑块，所述滑块与第一电机连接，能够在所述第一电机的带动下打开或关闭所述外喷嘴的所述出口，且所述第一电机与所述工控装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括外壳，设置在所述外壳内的坩埚，固定在所述外壳顶部并密封所述坩埚的盖板，与所述坩埚连通的液体输送装置和压力输送装置，固定在所述外壳底部的外喷嘴，控制所述坩埚内液体温度的第一温度控制装置，以及工控装置；还包括控制所述外喷嘴温度的第二温度控制装置，所述第二温度控制装置包括设置在所述外喷嘴内靠近出口处的第二热电偶和第二加热器，以及与所述第二热电偶和所述第二加热器电连接的第二温度控制仪；所述外喷嘴内还设置有滑块，所述滑块与第一电机连接，能够在所述第一电机的带动下打开或关闭所述外喷嘴的所述出口，且所述第一电机与所述工控装置电连接。2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述外壳上设置有进气孔，所述外壳的内壁中设置有第一气体输送通道，所述第一气体输送通道与所述进气孔连通；所述坩埚底部设置有内喷嘴，所述内喷嘴的外壁和所述外喷嘴的内壁之间形成有第二气体输送通道；所述第一气体输送通道和所述第二气体输送通道连通构成气膜通道。3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述第一温度控制装置包括第一热电偶，第一加热器和第一温度控制仪；所述第一热电偶设置在所述坩埚和所述外喷嘴之间，所述第一加热器设置在所述外壳和所述坩埚之间，所述第一温度控制仪与所述第一热电偶和所述第一加热器电连接。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦华，
申请(专利权)人：陈锦华，
类型：发明
国别省市：广东,44