[發明專利]一種3D打印機系統及利用其的3D打印方法

在審

• 申請號: 202010105126.0
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113351864A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 楊武保;應華
• 申請（專利權）人: 安世亞太科技股份有限公司;杭州德迪智能科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F12/55;B22F10/30;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙) 11498
• 代理人: 王加嶺;楊靜

1.一種3D打印機系統，其特征在于，所述系統包括:

打印工作倉，所述打印工作倉內部通入保護氣體，并在所述打印工作倉設置加熱恒溫器；

打印工作臺，所述打印工作臺通過升降機構被設置于所述打印工作倉內部的底面，所述升降機構能夠上下移動所述打印工作臺；

鋪粉器，所述鋪粉器能夠移動地被設置于所述打印工作倉內部的側壁，用于鋪設金屬粉體；

熱源，所述熱源被設置于所述打印工作倉內部的側壁；

進液倉，所述進液倉被機械密封設置于所述打印工作倉外部的側壁，用于向所述打印工作倉的底部進液；以及

出液倉，所述出液倉被機械密封設置于所述打印工作倉外部的側壁，用于從所述打印工作倉的底部出液；

通過所述進液倉進入所述打印工作倉的液相材料始終與打印層位于同一平面。

2.根據權利要求1所述的3D打印機系統，其特征在于，所述鋪粉器每次鋪設厚度大于等于10微米且小于等于100微米范圍內的金屬粉體。

3.根據權利要求1所述的3D打印機系統，其特征在于，所述液相材料是與所述金屬粉體相比熔點低、比重輕的材料。

4.根據權利要求3所述的3D打印機系統，其特征在于，所述材料是金屬熱處理用油、蠟油或礦物油。

5.根據權利要求1所述的3D打印機系統，其特征在于，所述液相材料是與所述金屬粉體相比熔點低的液態金屬。

6.根據權利要求5所述的3D打印機系統，其特征在于，所述液態金屬是液態汞、液態錫或液態鈣。

7.根據權利要求1所述的3D打印機系統，其特征在于，所述液相材料是單組分或多組分的可熔無機鹽。

8.根據權利要求7所述的3D打印機系統，其特征在于，所述可熔無機鹽是鹵化物、硫酸鹽、碳酸鹽或硅酸鹽。

9.一種利用權利要求1至8中任一項所述的3D打印機系統進行的3D打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)開啟加熱恒溫器，將打印工作倉加熱保持100℃至500℃的溫度；

2)開啟進液倉，使得液相材料進入所述打印工作倉，隨后關閉所述進液倉；

3)調節打印工作臺或者再次開啟所述進液倉，使得所述打印工作臺的表面與所述液相材料的液面等高；

4)開啟鋪粉器，在所述打印工作臺的表面與所述液相材料的液面等高的平面鋪設金屬粉體；

5)開啟熱源，進行第一層3D打印；

6)重復上述步驟2)至5)，直至獲得3D打印產品；

7)開啟出液倉，使得所述液相材料離開所述打印工作倉；

8)將所述3D打印產品從所述打印工作臺取下，將其表面殘余的液相材料清除，獲得最終的3D打印產品。

10.根據權利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，所述鋪粉器每次鋪設厚度大于等于10微米且小于等于100微米范圍內的金屬粉體。

11.根據權利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，當所述液相材料的比重大于等于金屬粉體的比重時，所述金屬粉體漂浮在所述液相材料的液面上方，當完成3D打印時，通過所述液相材料離開所述打印工作倉的流動清除殘留的金屬粉體。

12.根據權利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，當所述液相材料的比重小于金屬粉體的比重時，金屬粉體在一定時間內將沉降在所述液相材料的液面下方，從而進行3D打印時，需要熔融固化金屬粉體并形成打印層的速度高于所述沉降速度。