[發(fā)明專利]用于通過金屬沉積進(jìn)行三維打印的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010089619.X
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111558776B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 特倫斯·格雷爾;塞德里克·皮埃爾·雅克·科拉斯;雨果·西斯塔赫
• 申請（專利權(quán)）人: 賽峰航空器發(fā)動機(jī)
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/06
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 桑麗茹

本發(fā)明公開了用于通過金屬沉積進(jìn)行三維打印的裝置(10b)，包括用于在惰性氣氛下將金屬絲(18)引導(dǎo)到外殼(12)中的引導(dǎo)管(16b)，其特征在于，該裝置包括注入設(shè)備(30)，用將惰性氣體(32)注入到引導(dǎo)管(16b)中，所述注入設(shè)備(30)包括惰性氣體供應(yīng)管道(36)，其下游端(362)通向?qū)Ч?16b)，并且其上游端(361)連接惰性氣體供應(yīng)設(shè)備(34)，引導(dǎo)管(16b)基本上是直的，在通向引導(dǎo)管(16b)的惰性氣體供應(yīng)管道(36)的出口處，惰性氣體供應(yīng)管道(36)的下游端(362)在與引導(dǎo)管的延伸方向(X)形成嚴(yán)格地小于90°的方向延伸。惰性氣體供應(yīng)管道的布置限制了將空氣引入到外殼的惰性空氣中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維打印裝置的領(lǐng)域，更具體地涉及用于通過金屬沉積進(jìn)行三維打印的裝置。

背景技術(shù)

使用所謂的LMD(激光金屬沉積)工藝的三維打印包括連續(xù)地沉積熔融金屬的薄層。

圖1示出了已知類型的LMD打印裝置10a，其包括在惰性氣氛下的外殼12，具有用于引導(dǎo)金屬絲18的縱向引導(dǎo)管16a的頭部14a。頭部14a通向外殼12，并且具有細(xì)長的管狀主體，遠(yuǎn)端20a連接到金屬絲18出口噴嘴。金屬絲18的引導(dǎo)管16a安裝在頭部14a的細(xì)長管狀主體中。該引導(dǎo)管16a包括形成金屬絲18出口噴嘴的遠(yuǎn)端部分20a。

從頭部14a出來的金屬絲18被頭部14a帶有的加熱設(shè)備22加熱。這些加熱設(shè)備包括激光器，定向該激光器以熔化從導(dǎo)管出來的金屬絲18。這些加熱設(shè)備包括用于發(fā)射一個或多個高溫激光束的設(shè)備22b，該激光束撞擊并熔化金屬絲18。

在操作期間，在引導(dǎo)管16a的近端20b處插入金屬絲18，并且該金屬絲在引導(dǎo)管16a中并沿著引導(dǎo)管16a移動。必須在引導(dǎo)管16a的內(nèi)環(huán)形表面和金屬絲18的外環(huán)形表面之間提供環(huán)形間隙，以允許其移動到引導(dǎo)管16a的遠(yuǎn)端20a。一旦金屬絲已經(jīng)從噴嘴中出來，就通過加熱設(shè)備22對其進(jìn)行加熱。這種加熱是通過激光束在距出口噴嘴一定距離處進(jìn)行的，熔化了金屬絲18。將處于熔融狀態(tài)的金屬絲連續(xù)地施用到基底24上或預(yù)先被施用以形成期望的三維部分的熔融金屬的薄層26之一上。

這種打印工藝導(dǎo)致與通過引導(dǎo)管16a將外部空氣28引入外殼12中有關(guān)的困難。

特別地，該困難涉及從引導(dǎo)管外部將外部空氣28流引入到引導(dǎo)管16中，然后該外部空氣流通過出口噴嘴排出到外殼12中。該空氣28在惰性氣氛下污染外殼12，并氧化熔融金屬的薄層26，該熔融金屬的薄層26疊加在一起制造要打印的部分。

響應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明旨在實現(xiàn)三維打印裝置。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本文件涉及一種用于通過金屬沉積進(jìn)行三維打印的裝置，該裝置包括用于在惰性氣氛下，引導(dǎo)金屬絲通向外殼的引導(dǎo)管，其特征在于，該裝置包括用于將惰性氣體注入到引導(dǎo)管中的注射設(shè)備。用于將惰性氣體注入到金屬絲引導(dǎo)管中的設(shè)備的存在使得可以在導(dǎo)管中產(chǎn)生超壓，并且防止引入到引導(dǎo)管中的外部空氣到達(dá)金屬絲通過其離開的引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。因此，在引導(dǎo)管中產(chǎn)生的該超壓防止外部空氣在惰性氣氛下進(jìn)入外殼，并防止氧化基體上沉積的熔融金屬的薄層或其他之前沉積的熔融金屬的薄層。

注入設(shè)備可以包括惰性氣體供應(yīng)管道，其下游端通向引導(dǎo)管，并且其上游端連接惰性氣體供應(yīng)設(shè)備。

惰性氣體注入設(shè)備包括惰性氣體供應(yīng)管道，該惰性氣體供應(yīng)管道與金屬絲引導(dǎo)管以及與惰性氣體供應(yīng)設(shè)備流體連通，該惰性氣體供應(yīng)設(shè)備在上游端供應(yīng)惰性氣體供應(yīng)管道。惰性氣體流經(jīng)供應(yīng)管道，直到在引導(dǎo)管的下游端出現(xiàn)。

引導(dǎo)管可以是基本直的。惰性氣體供應(yīng)管道可在其下游端處，在基本上垂直于引導(dǎo)管的方向開口。

更一般地，引導(dǎo)管可以是基本直的，在通向引導(dǎo)管的惰性氣體供應(yīng)管道出口處，惰性氣體供應(yīng)管道的下游端在與引導(dǎo)管的延伸方向形成小于或等于90°的角度的方向上延伸。這樣，通過相對較小的惰性氣體流，更容易阻止外部空氣流入引導(dǎo)管。