[實用新型]一種激光送粉3D打印過程中的加熱裝置

有效

• 申請號: 201820084839.1
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN207997578U
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 梁靜靜;王國偉;李金國;周亦胄;孫曉峰;張宏偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;遼寧金研液態金屬科技有限公司;沈陽金研新材料制備技術有限公司
• 主分類號: B29C64/295
• 分類號: B29C64/295;B33Y30/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本實用新型涉及激光3D打印領域，具體涉及一種激光送粉3D打印過程中的加熱裝置。該加熱裝置的框架是中空圓柱結構，框架的中心孔部分設置框架銅套，在框架銅套周圍的上半部分纏繞電阻加熱線圈，在框架銅套周圍的下半部分纏繞水冷管，電阻加熱線圈和水冷管之間固定隔熱擋板，零件底座位于框架銅套的中心孔內，零件底座的底部與傳動螺桿的一端相連，傳動螺桿的另一端連接減速器，減速器與伺服電機相連。本實用新型可以針對不同尺寸的零件制備不同尺寸的框架，適合零件在激光送粉3D打印過程中的基板預熱和已成形零件保溫，可大幅度降低3D打印過程中快速加熱和冷卻帶來的殘余應力，減輕零件在3D打印過程中的開裂傾向性，提高成品率，降低成本。

技術領域

本實用新型涉及激光3D打印領域，具體涉及一種激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，該裝置用于3D打印過程中零件及其基板的加熱。

背景技術

激光送粉3D打印技術是一種新興的先進制造技術，其制備過程中所涉及的凝固過程與傳統制備技術完全不同，它是非常小的液相熔池在相對非常大的固態基體上凝固，凝固速度快，在凝固過程中極易產生殘余應力。該殘余應力是由3D打印的凝固特點決定，無法消除。在3D打印零件時，殘余應力會導致零件產生裂紋、翹曲等問題，嚴重影響零件的性能。3D打印前基板加熱及打印過程中已成形零件保溫在一定溫度均可有效降低零件中的殘余應力，緩解由殘余應力帶來的裂紋、翹曲等問題，提高零件成品率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，該裝置能夠實現零件3D打印前預熱和打印過程中的保溫，提高打印零件質量、節約成本。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，該加熱裝置包括框架、電阻加熱線圈、水冷管、隔熱擋板、零件底座、傳動螺桿、減速器和伺服電機，具體結構如下：

框架是中空圓柱結構，框架的中心孔部分設置框架銅套，在框架銅套周圍的上半部分纏繞電阻加熱線圈，在框架銅套周圍的下半部分纏繞水冷管，電阻加熱線圈和水冷管之間固定隔熱擋板，零件底座位于框架銅套的中心孔內，零件底座的底部與傳動螺桿的一端相連，傳動螺桿的另一端連接減速器，減速器與伺服電機相連。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，框架銅套與框架在上、下兩部分接觸處設有定位孔，在定位孔內通過定位螺桿固定框架銅套與框架的相對位置。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，電阻加熱線圈與低壓穩壓電源連接，電阻加熱線圈為3D打印前基板及3D打印過程中零件提供熱量，通過低壓穩壓電源調整加熱功率。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，電阻加熱線圈外面包覆一層絕緣材料，防止漏電。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，水冷管與循環水相連，水冷管在3D打印過程中冷卻零件底座、傳動螺桿及已成形零件。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，隔熱擋板為環形片狀結構，通過隔熱擋板使框架和框架銅套均隔成上下兩部分。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，隔熱擋板與框架的連接端設有連接孔，在連接孔上通過螺母將隔熱擋板固定在框架上。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，零件底座為圓盤結構，傳動螺桿與零件底座的連接端有外螺紋，零件底座與傳動螺桿連接的地方有與螺桿端部外螺紋相匹配的內螺紋，零件底座與傳動螺桿通過螺紋相連。

所述的激光送粉3D打印過程中的加熱裝置，減速器固定在框架銅套底部，伺服電機固定在框架底部，伺服電機通過減速器向傳動螺桿提供動力，在減速器的帶動下，傳動螺桿拉動零件底座上下運動。

本實用新型設計原理如下：