[發明專利]一種3D金屬打印方法

無效

• 申請號: 201410461601.2
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104226997A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 徐榮峰;徐海鋒;盧娣娣
• 申請（專利權）人: 徐海鋒
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種3D金屬打印方法，其特征在于，所述方法基于震蕩(或諧振)電路及其控制模塊即時調整震蕩(或諧振)參數，使震蕩(或諧振)電路如期工作，將金屬球珠與金屬塊之間縫隙內及其附近的金屬粉末熔化，或將空心圓柱形滾動軸承表面及其附近的金屬粉末熔化成液態金屬，或采用其他利用震蕩(或諧振)電能的方式，液態金屬從打印噴嘴流出，打印控制系統控制打印噴嘴的運動軌跡，在物件表面執行打印；

所述一種3D金屬打印方法包括如下步驟：

步驟S1：打印頭內有一嵌套在兩片高熔點金屬塊之間的球形高熔點金屬球珠，金屬塊用來保證金屬球珠可球心相對金屬塊的坐標一定范圍內不變的轉動，球珠與金屬塊之間有縫隙。球珠有一部分球體伸出來，作為打印頭輸出液態金屬的出口。球珠的直徑取決于打印的精度要求；

步驟S2：兩片高熔點金屬塊分別接入電源輸入的正極和負極；這兩個正極和負極接入某個電流或電壓震蕩(或諧振)電路(震蕩(或諧振)電路的正相和反相電流或電壓可采用專業電子器件施加在同一個打印頭內，也可以分別作用在不同的打印頭內構成多頭并行打印頭來執行打印)；

步驟S3：打印頭上方有一螺旋形旋柱，旋柱根據打印速度的要求進行旋轉，它用來將金屬粉末注入金屬球珠與金屬塊之間的縫隙，致使震蕩(或諧振)電路接通(如果是較大尺寸的打印或打印的精度要求不高，可以將上述兩片高熔點金屬塊之間用一個高熔點金屬柱/棍直接相連，這根高熔點金屬柱/棍上帶有一個長度略小的空心圓柱形滾動軸承(軸承中心空心以串在金屬柱/棍上并可圍繞其轉動)。此圓柱形滾動軸承的長度取決于打印的精度要求，此軸承與打印頭出口之間存在一定的表面縫隙以保證液態金屬流出。此時金屬粉末不參與震蕩(或諧振)電路接通的任務，它直接在通電后的圓柱形滾動軸承附近被熔化成液態后，從圓柱形滾動軸承表面流出打印頭噴嘴。或采用其他利用震蕩(或諧振)電能的方式)；

步驟S4：震蕩(或諧振)電路接通(若為圓柱形滾動軸承打印頭則金屬粉末不參與震蕩(或諧振)電路接通)，打印系統開始工作；

步驟S5：震蕩(或諧振)電路及其控制模塊即時調整震蕩(或諧振)參數，使電路如期工作，將金屬球珠與金屬塊之間縫隙內及其附近的金屬粉末熔化(或圓柱形滾動軸承將其附近的金屬粉末熔化)，變成打印頭噴嘴附近的液態金屬；

步驟S6：系統打印控制模塊根據事先設定的軟件數據控制打印頭運動軌跡，打印頭噴嘴附近的液態金屬從打印頭流出，在被事先固定的被打印物件表面進行打印。

2.如權利要求1所述的一種3D金屬打印方法，其特征在于，所述步驟S1中，打印頭內有一嵌套在兩片高熔點金屬塊之間的球形高熔點金屬球珠，金屬塊用來保證金屬球珠可球心相對金屬塊的坐標一定范圍內不變的轉動，球珠與金屬塊之間有縫隙。球珠有一部分球體伸出來，作為打印頭輸出液態金屬的出口。球珠的直徑取決于打印的精度要求。

3.如權利要求1所述的一種3D金屬打印方法，其特征在于，所述步驟S2中，兩片高熔點金屬塊分別接入電源輸入的正極和負極；這兩個正極和負極接入某個電流或電壓震蕩(或諧振)電路(震蕩(或諧振)電路的正相和反相電流或電壓可采用專業電子器件施加在同一個打印頭內，也可以分別作用在不同的打印頭內構成多頭并行打印頭來執行打印)。

4.如權利要求1所述的一種3D金屬打印方法，其特征在于，所述步驟S3中，打印頭上方有一螺旋形旋柱，旋柱根據打印速度的要求進行旋轉，它用來將金屬粉末注入金屬球珠與金屬塊之間的縫隙，致使震蕩(或諧振)電路接通(如果是較大尺寸的打印或打印的精度要求不高，可以將上述兩片高熔點金屬塊之間用一個高熔點金屬柱/棍直接相連，這根高熔點金屬柱/棍上帶有一個長度略小的空心圓柱形滾動軸承(軸承中心空心以串在金屬柱/棍上并可圍繞其轉動)。此圓柱形滾動軸承的長度取決于打印的精度要求，此軸承與打印頭出口之間存在一定的表面縫隙以保證液態金屬流出。此時金屬粉末不參與震蕩(或諧振)電路接通的任務，它直接在通電后的圓柱形滾動軸承附近被熔化成液態后，從圓柱形滾動軸承表面流出打印頭噴嘴。或采用其他利用震蕩(或諧振)電能的方式)。

5.如權利要求1所述的一種3D金屬打印方法，其特征在于，所述步驟S4中，震蕩(或諧振)電路接通(若為圓柱形滾動軸承打印頭則金屬粉末不參與震蕩(或諧振)電路接通)，打印系統開始工作。