[發明專利]帶中心孔的金屬坯3D打印裝置

有效

• 申請號: 201410034486.0
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103752829A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 李小平;朱福先;王洪金;金蔚虹;孫順平;錢緒
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B22F5/10
• 分類號: B22F5/10;B22F3/115
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置。

背景技術

3D打印（3D?printing），即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用熔融金屬（合金）、粉末狀金屬（合金）或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。這種技術的最大特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。目前已成為國際和國內的前沿研究領域。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，現正逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。與傳統制造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品不同，3D打印將三維實體變為若干個二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。

然而，現有的3D打印機一般功能較為單一，在打印帶有中心孔的金屬坯時，一般都是先通過打印機打印出實心金屬坯，然后再將打印好的金屬坯運輸到沖床或切割機內加工出中心孔，這就在原有的3D打印機的基礎上，需要購買沖孔設備或切割設備，大大提高了生產成本，而且還降低了生產效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了提供一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，能夠打印出帶有中心孔的金屬坯，且中心孔位置和直徑可調。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，包括打印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節桿，所述沉積基體固定在打印箱內，所述霧化噴頭固定在打印箱上并與沉積基體相對應，所述中心孔調節桿包括中心管、中心螺桿、調距螺母及調距連桿，所述中心管底部固定在沉積基體中心并與沉積基體相垂直，中心管頂部伸出打印箱，所述中心螺桿同軸設置在中心管內，中心螺桿與中心管之間設有空腔，所述調距螺母從上到下均勻固定在中心螺桿上，所述調距連桿沿調距螺母周向均勻設置，調距連桿兩端分別通過鉸鏈與調距螺母、中心管固定連接，所述中心螺桿底部設置有能夠調節中心螺桿沿中心管上下移動的調節螺栓。

在進行金屬坯3D打印時，可能需要在金屬坯中心打孔。針對這一問題，一般廠家都是將打印好的金屬坯搬運至沖床、切割裝置等加工工位進行沖孔或切割，而并沒有想到在原有的3D打印機上進行改進，這就在原有的3D打印機的基礎上，需要購買沖孔設備或切割設備，大大提高了生產成本。因此，如何在原有的3D打印機上進行改進，使其能夠打印出帶有中心孔的金屬坯是亟待解決的難點。

本發明在原有的3D打印機的基礎上，增加了一根中心孔調節桿，霧化噴頭圍繞中心孔調節桿噴液，即可打印出帶有中心孔的金屬坯。

另外，本發明通過將調距連桿、調節螺栓及中心管巧妙的配合，使得該調節桿的外徑可調，從而可以加工出含有不同直徑中心孔的金屬坯，大大提高了應用范圍。

在某些特殊加工要求下，可能對金屬坯的中心孔的位置有一定的要求。因此本發明在打印箱外設置有密封滑臺，所述密封滑臺沿打印箱左右或前后滑動連接，所述中心管上端穿過密封滑臺并與密封滑臺固定連接，當前后或左右滑動密封滑臺時，整個中心孔調節桿隨著密封滑臺一起移動，而霧化噴頭和沉積基體是不動的，打印出的金屬坯的中心孔的位置即發生改變。?

為了達到更好的打印效果，防止出現打印死角，所述霧化噴頭的噴射口與水平面相傾斜，則霧化噴頭可以對金屬坯邊緣的死角打印，得到的產品質量更好。

本發明對沉積基體也作了改進，沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體旋轉的旋轉機構，沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體上下移動的升降機構，從而大大提高了打印范圍。

本發明的有益效果：本發明的帶中心孔的金屬坯3D打印裝置可以打印出帶有中心孔的金屬坯，不僅降低了生產成本，還大大提高了加工效率，同時，由于中心孔調節桿的外徑可調、位置可調，可以加工出帶有不同直徑、不同位置的中心孔的金屬坯，使用范圍較廣。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明帶中心孔的金屬坯3D打印裝置的結構示意圖；