[發(fā)明專利]一種鋪送式的激光3D打印機(jī)及打印方法

在審

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• 申請日: 2020-10-04
• 公開（公告）號: CN112139501A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強;林陽;王翠;周曉勤;葉俊;李松澤;王洋;朱兆凱;劉影;李思航
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：包括機(jī)架、三軸移動系統(tǒng)、上料機(jī)構(gòu)、支撐張緊機(jī)構(gòu)、升降臺和激光器，其中激光器固定連接在三軸移動系統(tǒng)上，三軸移動系統(tǒng)安裝固定在機(jī)架的頂部支撐面上，所述的上料機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架中的底座上，所述的支撐張緊機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架的框架上半部，所述的升降臺安裝在機(jī)架中框架的內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述機(jī)架包括框架和底座，框架固定連接在底座上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述三軸移動系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)上完全相同的X方向移動機(jī)構(gòu)、Y方向移動機(jī)構(gòu)和Z方向移動機(jī)構(gòu)，其中Z方向移動機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)一、聯(lián)軸器一、絲杠一、絲杠螺母副一、支撐板一、導(dǎo)軌一、固定座、軸承、橡膠防撞擋圈和本體，其中所述本體外部一端面固定連接步進(jìn)電機(jī)一，該步進(jìn)電機(jī)一通過聯(lián)軸器一與絲杠一相連接，軸承與絲杠一轉(zhuǎn)動連接，固定座內(nèi)部固定連接軸承，固定座、導(dǎo)軌一分別與本體內(nèi)部固定連接，導(dǎo)軌一一端分別有橡膠防撞擋圈，該橡膠防撞擋圈與本體內(nèi)部固定連接，絲杠螺母副一與絲杠一螺紋連接，絲杠螺母副一與支撐板一固定連接，支撐板一與導(dǎo)軌一滑動連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述上料機(jī)構(gòu)包括滾筒步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、阻尼器、支撐座一、上料從動滾筒、上料主動滾筒、電機(jī)底座和支撐座二，其中上料從動滾筒通過支撐座和阻尼器連接固定在機(jī)架的底座上，電機(jī)底座和支撐座二分別固定連接在機(jī)架的底座上，上料主動滾筒與支撐座二轉(zhuǎn)動連接，滾筒步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)底座固定連接，上料主動滾筒通過滾筒聯(lián)軸器和滾筒步進(jìn)電機(jī)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述支撐張緊機(jī)構(gòu)包括支撐桿一、支撐桿二，支撐桿一和支撐桿二與機(jī)架的框架側(cè)面相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述升降臺包括兩個升降裝置、連接板和成形板，其中兩個升降裝置分別位于機(jī)架的框架內(nèi)左右兩側(cè)、且與機(jī)架的底座上方固定連接，成形板兩端通過連接板和兩個升降裝置的支撐板二固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋪送式的激光3D打印機(jī)，其特征在于：所述升降裝置包括升降裝置底座、升降裝置外殼、步進(jìn)電機(jī)二、聯(lián)軸器二、絲杠二、導(dǎo)軌二、絲杠螺母副二和支撐板二，其中步進(jìn)電機(jī)二通過聯(lián)軸器二與絲杠二連接，絲杠螺母副二與絲杠二螺紋連接，導(dǎo)軌二固定連接在升降裝置外殼內(nèi)部，支撐板二與絲杠螺母副二固定連接、且與導(dǎo)軌二滑動連接，升降裝置外殼固定連接在升降裝置底座上方。

8.一種采用如權(quán)利要求1所述的采用鋪送式的激光3D打印機(jī)的打印方法，包括下列步驟：

(1)采用鋪送式的激光3D打印機(jī)，在加工成形過程中，存放在機(jī)架中底座后端的上料從動滾筒上的金屬薄膜從上方的支撐張緊桿一和張緊桿二張緊，平鋪在成形板上方，然后纏繞固定在機(jī)架中底座前端的上料主動滾筒上；

(2)與前端上料主動滾筒相連的滾筒步進(jìn)電機(jī)啟動，從而驅(qū)動后端的上料從動滾筒開始上料并通過張緊機(jī)構(gòu)張緊，期間阻尼器可以保證整個上料過程的穩(wěn)定性；

(3)計算機(jī)將會依據(jù)成形層的截面輪廓信息，控制三軸移動系統(tǒng)在預(yù)期的位置進(jìn)行選擇性燒結(jié)，從而實現(xiàn)預(yù)期的加工任務(wù)；

(4)經(jīng)激光器加工的金屬薄膜會脫落、堆疊在成形板上，然后計算機(jī)控制上料主動滾筒帶動上料從動滾筒上料，每加工一層厚度的金屬薄膜，成形板隨連接板下降一層金屬薄膜的厚度，接著重復(fù)以上操作，最終將工件加工成形完成三維實體零件的加工。