[發明專利]基于快速燒結的3D打印方法及系統

在審

• 申請號: 201810136846.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108161010A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 劉建業;徐卡里;牛留輝;高文華;胡高峰;戚文軍;黃文歡;關子民;徐海莉
• 申請（專利權）人: 廣東漢邦激光科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 謝志為;肖昀

一種基于快速燒結的3D打印方法和系統，所述3D打印方法包括以下步驟：在成形基臺的成形區域鋪覆一層粉末；根據待成形二維圖形向所述粉末噴射液態的偶聯劑或者粉末狀的偶聯劑；通過加熱器加熱所述偶聯劑，直至所述偶聯劑固化并粘接所述粉末。本發明提供的基于快速燒結的3D打印方法和系統通過將偶聯劑噴射覆蓋在待成形的粉末上，然后對粉末快速加熱固化形成三維實體零件，能夠極大地改變金屬增材制造的局限性，有效提高了3D打印的成形速度，降低制造成本。

技術領域

本發明屬于增材制造領域，具體涉及一種基于快速燒結的3D打印方法及系統。

背景技術

金屬增材制造技術現已成為制造復雜結構零部件的重要手段，金屬增材制造常用的方法有選擇性激光燒結成形(SLS)、選區激光熔化技術(SLM)和激光直接成形技術(LDS)。SLM技術打印的產品精度高，質量好，但成形的效率和尺寸受到限制。LDS技術成形效率高，尺寸不受限制，然而成形精度和表面粗糙度難以達到結構零件的精度要求。

目前，為提高增材制造的成形效率，國外幾家著名公司已開始采用面掃描加熱的方式以提高掃描的速度和零件成形周期，主要用于尼龍材料等產品制造，但是如果面掃描加熱的材料熔點很高(金屬材料)則光束能量密度很難達到熔化粉末的要求。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種基于快速燒結的3D打印方法和系統，以提高3D打印的成形速度。

為此，本發明首先提供了一種基于快速燒結的3D打印方法，包括以下步驟：

在成形基臺的成形區域鋪覆一層粉末；

根據待成形二維圖形向所述粉末噴射液態的偶聯劑或者粉末狀的偶聯劑；

通過加熱器加熱所述偶聯劑，直至所述偶聯劑固化并粘接所述粉末。

進一步的，在加熱所述偶聯劑直至所述偶聯劑固化并粘接所述粉末之后，還包括：

所述成形基臺下降一層粉末厚度，進入下一層打印直至形成打印件。

進一步的，在形成所述打印件之后，還包括：

根據所述打印件的材料確定所述打印件的燒結溫度；

對所述打印件進行燒結處理，燒結時間為6-10小時。

進一步的，通過加熱器加熱所述偶聯劑包括：

所述加熱器呈平面在所述成形基臺的上方移動，以面掃描的方式對所述粉末進行加熱。

本發明還提供了一種基于快速燒結的3D打印系統，包括成形室，還包括

成形基臺，設置于所述成形室內；

鋪粉裝置，用于在所述成形基臺的成形區域鋪設粉末；

噴頭機構，移動地設于所述成形基臺的上方，用于根據待成形二維圖形向所述成形基臺的成形區域的粉末噴射液態或者粉末狀的偶聯劑；

加熱器，移動地設于所述成形基臺的上方，用于加熱所述粉末中的偶聯劑直至所述偶聯劑固化并粘接所述粉末。

進一步的，所述噴頭結構包括若干個噴頭，所述偶聯劑從所述噴頭噴出。

進一步的，所述偶聯劑，固化溫度為180～250℃。

進一步的，所述加熱器包括一加熱基板，所述加熱基板平行設置于所述成形基臺的上方，并且所述加熱基板設有若干陣列式排布的紅外輻射器。

進一步的，所述成形基臺設有電熱元件，用對所述粉末進行預熱。

進一步的，所述粉末為金屬粉末、陶瓷粉末或者金屬與陶瓷的混合粉末。