[發明專利]一種金屬3D打印方法

在審

• 申請號: 201711070057.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107876761A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張靖;金良;湯耀科;潘海軍;王一江;陶小青
• 申請（專利權）人: 廣東智維立體成型科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙)33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種金屬3D打印方法，屬于3D打印領域。

背景技術

目前，市面上常規的金屬類3D打印一般采用SLM技術，SLM： Selective laser melting（選擇性激光熔化），是一種金屬粉末的快速成型技術，可以將金屬零件直接成型。但是采用SLM技術會存在以下幾個缺陷：

1.SLM打印速度慢，成型效率低，而且成型零件精度低，表面也比較粗糙；

2.SLM設備體積一般都比較龐大，售價高昂，后期維護費用也很高，很難普及。

有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種金屬3D打印方法，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬3D打印方法，具有打印速度快、成型效率高、精度高等特點。

為了實現上述目的，本發明的解決方案是：

金屬3D打印方法，包括如下步驟：

1、將成型平臺伸至打印行程最高點，金屬原料高于成型平臺；

2、將金屬原料推入成型平臺，形成第一打印層；

3、根據打印數據局部噴射打印溶液，使需要打印的位置的金屬原料相互粘合；

4、第一打印層打印結束后，成型平臺下降一個打印層的高度，再次推入金屬原料，形成第二打印層，重復步驟3進行第二打印層的打印；

5、重復上述步驟，直至整個產品打印結束。

作為優選，所述金屬原料為金屬粉。

作為優選，上述金屬3D打印方法基于一種金屬3D打印裝置，所述裝置包括基座，以及設置在基座上的噴頭機構、成型機構和控制單元，其中，所述噴頭機構包括安裝在基座上表面的噴頭，以及帶動噴頭運動的移動軸，所述成型機構包括成型平臺，用于儲存金屬原料的儲料槽，帶動成型平臺和儲料槽底板運動的升降組件，以及用于處理金屬原料的刮刀。

作為優選，所述噴頭與墨盒相連，所述墨盒內裝有抑制劑，所述抑制劑用于粘合被打印的金屬原料。

作為優選，所述儲料槽和成型平臺沿移動軸移動方向依次設置，移動軸移動時，先經過儲料槽，然后到達成型平臺。

作為優選，所述儲料槽底部設有可上下活動的底板，通過底板的上升，保證金屬原料上表面高于打印層。

作為優選，所述升降組件包括驅動成型平臺運動的第一升降臺和驅動儲料槽底板運動的第二升降臺，其中，所述第一升降臺和第二升降臺結構相同，均包括與成型平臺底部、驅動儲料槽底板相連的連桿，所述連桿滑動安裝在直線導軌上，所述連桿同時與絲桿聯動連接，所述絲桿通過升降電機驅動。通過電機驅動，使連桿沿著直線導軌上下運動，進而實現成型平臺和儲料槽底板上下運動。

作為優選，所述刮刀安裝在移動軸上，刮刀位于移動方向前端，所述噴頭位于移動方向后端。

作為優選，上述金屬3D打印裝置的打印方法，包括如下步驟：

1、移動軸、噴頭復位到初始位置，成型平臺位于最頂端，儲料槽內的金屬原料高于成型平臺；

2、移動軸帶動刮刀和噴頭移向成型平臺，刮刀下底面低于儲料槽內的金屬原料，從而將金屬原料推向成型平臺，此時，刮刀下底面高于成型平臺，且與成型平臺的間距為一個打印層厚度；

3、刮刀將金屬原料推入成型平臺，形成第一粉狀打印層，噴頭進入成型平臺后，根據控制單元的打印數據，開始根據進行局部噴液打印，使第一粉狀打印層局部凝固，直至整個打印層打印完成；

4、移動軸、噴頭再次移動到初始位置，成型平臺下降一個打印層高度，儲料槽的底板至少上升一個打印層高度；

5、重復上述步驟2-4，直至打印結束。

本發明所述的金屬3D打印方法，具有如下優點：

1.逐層噴射打印溶液（抑制劑），初步形成一個完整的立體零件外輪廓，之后通過后序操作預加熱使其成為一個高熔點、表面光滑的外輪廓，再通過二次加熱熔融，使被封在輪廓內的金屬粉末熔融成一個實體，因一開始打印的外輪廓表面光滑，可以使最終成型的零件的表面同樣光滑，打印精度高；

2. 因其只需打印零件的外輪廓，從而大大提高了成型的效率；

3. 所述方法采用的金屬3D打印裝置，整體結構簡潔而小巧，相對于傳統的SLM設備體積大幅度縮小，而且生產成本和后期維護成本也較低。

以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本實施例的金屬3D打印裝置立體結構示意圖一；

圖2為本實施例的金屬3D打印裝置立體結構示意圖二；

圖3為本實施例的金屬3D打印裝置俯視圖。