[發明專利]一種電磁感應加熱3D打印成形系統

在審

• 申請號: 201711275078.4
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108012358A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 錢遠宏;李明亮;趙華興;周耀忠;劉瑩瑩
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: H05B6/02
• 分類號: H05B6/02;H05B6/36;H05B6/06;B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發明涉及一種電磁感應加熱3D打印成形系統，涉及3D打印設備技術領域。本發明采用電磁感應加熱技術，電磁感應加熱能夠實現加熱效率高，節能環保，避免了電阻絲加熱低效率、高能耗等缺點。此外電磁感應加熱溫度高，加熱均勻，加熱速度以及加熱溫度可控，且控制靈明度較高。其次本發明采用電磁加熱盤模式，將電磁感應線圈纏繞成盤狀，整體結構體積小，不占用成形系統太多空間。本發明提供圓形、正方形、長方形、扇形四種電磁感應線圈纏繞方式，為電磁感應加熱線圈纏繞方式提供思路，針對不同設備結構特點可以選擇不同纏繞方式，有效率用空間，并且保證加熱均勻。

技術領域

本發明涉及3D打印設備技術領域，具體涉及一種電磁感應加熱3D打印成形系統。

背景技術

3D打印技術是一種基于離散-堆積原理，綜合計算機圖形處理、數字化信息和控制、機電控制技術和材料技術，采用材料逐層累加的方法實現零件快速自由成形制造的技術。在工業級金屬3D打印成形方面仍舊存在一系列問題，由于激光/電子束等高能束選區熔化成形過程中，打印產品容易出現變形開裂現象，在產品打印前幾層時，粉末床溫度較低，高能束形成的熔池溫度較高，形成較大的溫度梯度，產生極大的熱應力，造成零件與基板連接部位開裂。因此針對激光選區熔化成形系統基板需要預熱，降低溫度梯度，減小熱應力，保證產品與基板冶金質量。然而目前一部分激光選區熔化成形設備缺少加熱系統，有部分廠家設備具備加熱條件，但僅僅是在基板底部采用電阻絲加熱，加熱溫度200℃，在小尺寸結構件方面有一定的熱應力緩解作用，但是針對大尺寸結構件以及難熔合金、陶瓷類材料打印存在開裂問題仍無法解決。因此針對粉末床選區熔化成形技術領域，亟需設計一種基板預熱系統。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：克服現有金屬打印設備技術的缺點和不足，提供一種激光選區熔化成形設備基板加熱系統，提高現有金屬打印機基板加熱效率和加熱溫度，解決現有加熱系統不足，實現復雜結構件高質量打印。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種電磁感應加熱3D打印成形系統，包括加熱系統1；所述加熱系統1包括成形基板4、成形平臺5、耐高溫陶瓷隔熱層6、電磁加熱盤7和底座8；所述底座8位于加熱系統1最底層；電磁加熱盤7安裝在底座8內部，采用螺釘與底座8鏈接；耐高溫陶瓷隔熱層6位于電磁加熱盤7上方，采用螺釘固定在電磁加熱盤7上；成形平臺5位于隔熱層6上方，通過螺釘與底座8固定連接；成形基板4位于成形平臺5上方，通過螺釘與成形平臺5固定連接；

所述電磁加熱盤7包括支撐架9、電磁感應線圈10、溫度傳感器12和磁鐵13；所述電磁感應線圈10安裝在支撐架9正面，電磁感應線圈10末端為接線頭14和接線頭15，所述磁鐵13安裝在支撐架9背面的長方體槽內，用于消除電磁加熱盤7背面由電磁感應線圈10產生的高頻電磁場，溫度傳感器12位于耐高溫陶瓷隔熱層6與成形平臺5之間，且從電磁加熱盤7下方引出。

優選地，所述電磁感應線圈10為圓形。

優選地，所述電磁感應線圈10為正方形電磁感應線圈16。

優選地，所述電磁感應線圈10為長方形電磁感應線圈17。

優選地，所述電磁感應線圈10為扇形電磁感應線圈18。

優選地，所述長方體槽為8個，周向均布在支撐架9的背面。

優選地，所述電磁感應加熱3D打印成形系統還包括用于控制電磁感應線圈10開始工作的電磁感應控制系統3。

(三)有益效果