基轴式金属3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种基轴式金属3D打印机包括打印机本体和计量送粉装置，打印机本体包括机架；机架的中部设置有粉缸；机架，与基轴驱动装置连接；机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；基轴位于粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过长条形限位通孔与基轴驱动装置可拆卸固定连接；基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有密封组件。本发明专利技术的基轴式金属3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控；实现了自动进料，提高了打印效率。

【技术实现步骤摘要】
基轴式金属3D打印机
本专利技术涉及3D打印设备
，具体涉及一种基轴式金属3D打印机。
技术介绍
金属3D打印机具有个性化设计、成型快速、制造周期短的优点，非常适合于小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构金属零件的制造，在3D打印金属粉末的过程中，高能量密度的激光直接作用在金属粉末上，并且激光快速扫描运动，使金属粉末快速熔化再快速冷凝。例如中国专利申请号：CN201910146552.6，公开了一种方便及时冷却的金属3D打印机，包括顶板、支撑杆、底部固定座、上方固定座、第一电机、第一丝杆、第一旋转套筒、第二电机、第二丝杆和第三电机，所述顶板的底部与支撑杆之间相连接，且支撑杆的底部与上方固定座的上方相连接，并且上方固定座的底部设置有底部固定座，所述上方固定座与上方固定座的中间设置有中间固定工作台，且中间固定工作台的两侧位置的顶端设置有移动块，所述移动块的一侧与安装块之间为一体结构。这种方式方便及时冷却的金属3D打印机在进行使用的过程中可以及时的对打印完成后的模具进行选择性的冷却工作，且整个冷却工作对整个储料槽内部的影响较小金属，但是3D打印机在进行使用的过程中，通常需要对基轴进行驱动，现有技术当中通常通过驱动装置进行驱动，但是现有技术当中的基轴驱动装置不便对基轴进行旋转调节，灵活性不佳，同时基轴长时间使用容易发生磨损，不便进行更换，实用性不佳。在航空航天领域中，主要用于3D打印小型航空发动机的零部件，多为旋转部件，能够缩短新型航空航天装备的研发周期，优化零件结构，减轻重量，减少应力集中，增加使用寿命，也能够用于零件的修复成形，以及与传统制造技术相配合，互通互补。航空航天装备上的重要零件一般使用的都是战略材料，非常昂贵，现有的基轴式SLM金属打印机其轴端密封结构不合理，中国专利公开号CN206702220U，公开了一种SLM型3D打印机，包括壳体，壳体内部左端设有安装框，安装框内部设有转轴，安装框上侧右端设有电机，安装框内部的转轴上设有固定套，固定套右侧设有连接杆，连接杆右侧设有第一液压缸，第一液压缸右侧设有连接套，连接套内部设有金属粉料罐，金属粉料罐左右两侧设有刮板，壳体下侧设有氩气存储腔，氩气存储腔中部设有第一凹槽，第一凹槽内部设有第二液压缸，第二液压缸上侧设有第二凹槽，第二凹槽内部下端上各有基板，氩气存储腔左右两侧设有抽气管，排气管左侧设有固定框，固定框内部顶端设有激光器，激光器下侧设有激光保护镜，该装置通过旋转驱动装置的设置，可以有效地方便了打印机添加金属粉料，提高了工作效率，但是没有考虑到转轴(基轴)两端部伸出打印腔室外，基轴在驱动组件的带动下，上下前后移动，价格昂贵的金属粉会进入打印腔室外，造成不必要的浪费以及损坏设备其他需防尘的部件。中国申请专利号：CN201921849507.9，本技术公开了一种金属3D打印机送粉装置，包括储粉箱、挡料板、出料口、第一连杆、第二连杆、传动轴和伺服电机，储粉箱的下部开设有出料口，储粉箱内部设置的内腔体中安置有挡料板，挡料板的上部固定连接有第一连杆，第一连杆的上部固定连接有第二连杆，第二连杆通过连接板与传动轴固定连接，传动轴通过轴承座与储粉箱的外壁固定连接，传动轴上固定连接有从动轮，从动轮与伺服电机输出轴上的主动轮啮合连接。此外，目前所使用的金属3D打印机机还存在以下问题：1、须要设置铺粉装置和刮粉装置等复杂机构部件；2、无法满足一些旋转部件的加工对称等的要求；3、无法保证打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力不受控，容易造成应力集中等缺陷。基于上述情况，本专利技术提出了一种基轴式金属3D打印机，可有效解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基轴式金属3D打印机。本专利技术的基轴式金属3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，在现有成熟的SLM原理上，采用长条形的基轴作为打印基台，工件的成型是从内向外，每一层都在同一半径上，激光扫描只在轴向选择性进行，工件在同一半径时打印一条线后旋转一条线宽度对应的角度，完成同一半径的整圈打印后下沉一个切片厚度，继续重复上述过程，完成整个工件的制造；很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基轴式金属3D打印机，包括打印机本体和计量送粉装置；所述计量送粉装置的入粉口通过送粉管与打印机本体的补粉机构相连通；所述打印机本体包括机架；所述机架的中部设置有粉缸；所述粉缸呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；所述机架，在所述粉缸延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置的两块安装板可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置的两块固定板可拆卸固定连接；所述机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；所述基轴驱动装置用于驱动基轴进行转动和/或上下移动；所述基轴的延伸方向与所述粉缸的延伸方向相同所述基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；所述基轴位于所述粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过所述长条形限位通孔与所述基轴驱动装置可拆卸固定连接；所述基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有用于防止所述粉缸内的金属粉末溢出的密封组件；所述粉缸位于所述基轴上方的位置对应设置有长条形开口，所述长条形开口延伸方向的两侧均连接有夹缝片，两所述夹缝片之间形成缝隙；所述机架顶部且位于所述缝隙正上方的位置设置有激光器；所述缝隙下方一侧设置有刮粉滚筒，所述刮粉滚筒与粉缸的内侧壁可拆卸固定连接；所述粉缸内还设置有用于往所述基轴与所述刮粉滚筒之间补充金属粉末的补粉机构。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述基轴驱动装置，包括两块平行设置的安装板，两块所述安装板的下侧均设有固定板，所述安装板与固定板之间均转动连接有螺纹杆，所述固定板的下端面固定连接有第一电机，且第一电机的驱动端贯穿固定板并与螺纹杆同轴固定连接，所述螺纹杆上螺纹连接有移动块，所述移动块上对称设有两个通孔，且两个通孔内均匹配设有滑杆，所述滑杆的顶端与安装板固定连接，且滑杆的底端与固定板固定连接，所述移动块的侧壁上固定连接有承载板，所述承载板的上端面固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动端固定连接有转板，所述转板的侧壁上固定连接有限位板，所述限位板的顶端固定连接有连接板，所述连接板上螺纹连接有第一丝杆，所述第一丝杆的顶端固定连接有第一转块，所述第一丝杆的底端转动连接有压块，所述压块的下端面固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫的下侧设有安装块，所述安装块的内壁上固定连接有第一卡块，所述第一卡块的一侧设有第二卡块，所述安装块上螺纹连接有第二丝杆，所述第二丝杆的一端固定连接有第二转块，且第二丝杆的另一端与第二卡块转动连接，所述第一卡块和第二卡块之间与所述基轴连接轴卡接。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述计量送粉装置包括固定箱，所述固定箱的内部开设有凹槽，所述固定箱的侧面固定连接有驱动电机，所述驱动电机穿过固定箱的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基轴式金属3D打印机，其特征在于：包括打印机本体(100)和计量送粉装置(03)；/n所述计量送粉装置(03)的入粉口(321)通过送粉管(3)与打印机本体(100)的补粉机构(10)相连通；/n所述打印机本体(100)包括机架(5)；/n所述机架(5)的中部设置有粉缸(7)；/n所述粉缸(7)呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；/n所述机架(5)，在所述粉缸(7)延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置(400)的两块安装板(41)可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置(400)的两块固定板(42)可拆卸固定连接；/n所述机架(5)和粉缸(7)一相对侧上对应开设有长条形限位通孔(51)；/n所述基轴驱动装置(400)用于驱动基轴(43)进行转动和/或上下移动；/n所述基轴(43)的延伸方向与所述粉缸(7)的延伸方向相同/n所述基轴(43)包括基轴本体(431)和两端的基轴连接轴(432)；/n所述基轴(43)位于所述粉缸(7)内，且其两端的基轴连接轴(432)分别穿过所述长条形限位通孔(51)与所述基轴驱动装置(400)可拆卸固定连接；/n所述基轴连接轴与长条形限位通孔(51)之间均设置有用于防止所述粉缸(7)内的金属粉末溢出的密封组件(500)；/n所述粉缸(7)位于所述基轴(43)上方的位置对应设置有长条形开口(82)，所述长条形开口(82)延伸方向的两侧均连接有夹缝片(8)，两所述夹缝片(8)之间形成缝隙(81)；/n所述机架(5)顶部且位于所述缝隙(81)正上方的位置设置有激光器(6)；/n所述缝隙(81)下方一侧设置有刮粉滚筒(9)，所述刮粉滚筒(9)与粉缸(7)的内侧壁可拆卸固定连接；/n所述粉缸(7)内还设置有用于往所述基轴(43)与所述刮粉滚筒(9)之间补充金属粉末的补粉机构(10)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基轴式金属3D打印机，其特征在于：包括打印机本体(100)和计量送粉装置(03)；
所述计量送粉装置(03)的入粉口(321)通过送粉管(3)与打印机本体(100)的补粉机构(10)相连通；
所述打印机本体(100)包括机架(5)；
所述机架(5)的中部设置有粉缸(7)；
所述粉缸(7)呈圆柱体状，其延伸方向与水平面平行；
所述机架(5)，在所述粉缸(7)延伸方向，的两外侧壁上部分别与基轴驱动装置(400)的两块安装板(41)可拆卸固定连接，两外侧壁下部分别与基轴驱动装置(400)的两块固定板(42)可拆卸固定连接；
所述机架(5)和粉缸(7)一相对侧上对应开设有长条形限位通孔(51)；
所述基轴驱动装置(400)用于驱动基轴(43)进行转动和/或上下移动；
所述基轴(43)的延伸方向与所述粉缸(7)的延伸方向相同
所述基轴(43)包括基轴本体(431)和两端的基轴连接轴(432)；
所述基轴(43)位于所述粉缸(7)内，且其两端的基轴连接轴(432)分别穿过所述长条形限位通孔(51)与所述基轴驱动装置(400)可拆卸固定连接；
所述基轴连接轴与长条形限位通孔(51)之间均设置有用于防止所述粉缸(7)内的金属粉末溢出的密封组件(500)；
所述粉缸(7)位于所述基轴(43)上方的位置对应设置有长条形开口(82)，所述长条形开口(82)延伸方向的两侧均连接有夹缝片(8)，两所述夹缝片(8)之间形成缝隙(81)；
所述机架(5)顶部且位于所述缝隙(81)正上方的位置设置有激光器(6)；
所述缝隙(81)下方一侧设置有刮粉滚筒(9)，所述刮粉滚筒(9)与粉缸(7)的内侧壁可拆卸固定连接；
所述粉缸(7)内还设置有用于往所述基轴(43)与所述刮粉滚筒(9)之间补充金属粉末的补粉机构(10)。


2.根据权利要求1所述的基轴式金属3D打印机，其特征在于：基轴驱动装置，包括两块平行设置的安装板(41)，其特征在于：两块所述安装板(41)的下侧均设有固定板(42)，所述安装板(41)与固定板(42)之间均转动连接有螺纹杆(43)，所述固定板(42)的下端面固定连接有第一电机(44)，且第一电机(44)的驱动端贯穿固定板(42)并与螺纹杆(43)同轴固定连接，所述螺纹杆(43)上螺纹连接有移动块(45)，所述移动块(45)上对称设有两个通孔，且两个通孔内均匹配设有滑杆(46)，所述滑杆(46)的顶端与安装板(41)固定连接，且滑杆(46)的底端与固定板(42)固定连接，所述移动块(45)的侧壁上固定连接有承载板(47)，所述承载板(47)的上端面固定安装有第二电机(48)，所述第二电机(48)的驱动端固定连接有转板(49)，所述转板(49)的侧壁上固定连接有限位板(410)，所述限位板(410)的顶端固定连接有连接板(411)，所述连接板(411)上螺纹连接有第一丝杆(412)，所述第一丝杆(412)的顶端固定连接有第一转块(413)，所述第一丝杆(412)的底端转动连接有压块(414)，所述压块(414)的下端面固定连接有缓冲垫(415)，所述缓冲垫(415)的下侧设有安装块(416)，所述安装块(416)的内壁上固定连接有第一卡块(417)，所述第一卡块(417)的一侧设有第二卡块(418)，所述安装块(416)上螺纹连接有第二丝杆(419)，所述第二丝杆(419)的一端固定连接有第二转块(420)，且第二丝杆(419)的另一端与第二卡块(418)转动连接，所述第一卡块(417)和第二卡块(418)之间与所述基轴连接轴(432)卡接；
所述计量送粉装置包括固定箱(31)，所述固定箱(31)的内部开设有凹槽(32)，所述固定箱(31)的侧面固定连接有驱动电机(33)，所述驱动电机(33)穿过固定箱(31)的一端固定连接有固定螺纹杆(34)，所述固定螺纹杆(34)的表面通过螺纹转动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩品连，
申请(专利权)人：浙江意动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33