帶中心孔的金屬坯3d列印裝置製造方法
2023-10-07 18:15:04 1
帶中心孔的金屬坯3d列印裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，包括列印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節杆，所述沉積基體固定在列印箱內，所述霧化噴頭固定在列印箱上並與沉積基體相對應，所述中心孔調節杆固定在沉積基體中心並與沉積基體相垂直，中心孔調節杆的外徑大小可調。該帶中心孔的金屬坯3D列印裝置可以列印出帶有中心孔的金屬坯，不僅降低了生產成本，還大大提高了加工效率，同時，由於中心孔調節杆的外徑可調、位置可調，可以加工出帶有不同直徑、不同位置的中心孔的金屬坯，使用範圍較廣。
【專利說明】帶中心孔的金屬坯3D列印裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及3D列印【技術領域】，尤其涉及一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置。
【背景技術】
[0002]3D列印(3D printing)，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用熔融金屬(合金)、粉末狀金屬(合金)或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術。這種技術的最大特點在於其幾乎可以造出任何形狀的物品。目前已成為國際和國內的前沿研究領域。
[0003]3D列印通常是採用數位技術材料印表機來實現的。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現正逐漸用於一些產品的直接製造，已經有使用這種技術列印而成的零部件。以計算機三維設計模型為藍本，通過軟體分層離散和數控成型系統，利用雷射束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，製造出實體產品。與傳統製造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品不同，3D列印將三維實體變為若干個二維平面，通過對材料處理並逐層疊加進行生產，大大降低了製造的複雜度。這種數位化製造模式不需要複雜的工藝、不需要龐大的工具機、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件，使生產製造得以向更廣的生產人群範圍延伸。
[0004]然而，現有的3D印表機一般功能較為單一，在列印帶有中心孔的金屬坯時，一般都是先通過印表機列印出實心金屬坯，然後再將列印好的金屬坯運輸到衝床或切割機內加工出中心孔，這就在原有的3D印表機的基礎上，需要購買衝孔設備或切割設備，大大提高了生產成本，而且還降低了生產效率。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:為了提供一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，能夠列印出帶有中心孔的金屬坯，且中心孔位置和直徑可調。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，包括列印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節杆，所述沉積基體固定在列印箱內，所述霧化噴頭固定在列印箱上並與沉積基體相對應，所述中心孔調節杆包括中心管、中心螺杆、調距螺母及調距連杆，所述中心管底部固定在沉積基體中心並與沉積基體相垂直，中心管頂部伸出列印箱，所述中心螺杆同軸設置在中心管內，中心螺杆與中心管之間設有空腔，所述調距螺母從上到下均勻固定在中心螺杆上，所述調距連杆沿調距螺母周向均勻設置，調距連杆兩端分別通過鉸鏈與調距螺母、中心管固定連接，所述中心螺杆底部設置有能夠調節中心螺杆沿中心管上下移動的調節螺栓。
[0007]在進行金屬坯3D列印時，可能需要在金屬坯中心打孔。針對這一問題，一般廠家都是將列印好的金屬坯搬運至衝床、切割裝置等加工工位進行衝孔或切割，而並沒有想到在原有的3D印表機上進行改進，這就在原有的3D印表機的基礎上，需要購買衝孔設備或切割設備，大大提高了生產成本。因此，如何在原有的3D印表機上進行改進，使其能夠列印出帶有中心孔的金屬坯是亟待解決的難點。
[0008]本發明在原有的3D印表機的基礎上，增加了一根中心孔調節杆，霧化噴頭圍繞中心孔調節杆噴液，即可列印出帶有中心孔的金屬坯。
[0009]另外，本發明通過將調距連杆、調節螺栓及中心管巧妙的配合，使得該調節杆的外徑可調，從而可以加工出含有不同直徑中心孔的金屬坯，大大提高了應用範圍。
[0010]在某些特殊加工要求下，可能對金屬坯的中心孔的位置有一定的要求。因此本發明在列印箱外設置有密封滑臺，所述密封滑臺沿列印箱左右或前後滑動連接，所述中心管上端穿過密封滑臺並與密封滑臺固定連接，當前後或左右滑動密封滑臺時，整個中心孔調節杆隨著密封滑臺一起移動，而霧化噴頭和沉積基體是不動的，列印出的金屬坯的中心孔的位置即發生改變。
[0011]為了達到更好的列印效果，防止出現列印死角，所述霧化噴頭的噴射口與水平面相傾斜，則霧化噴頭可以對金屬坯邊緣的死角列印，得到的產品質量更好。
[0012]本發明對沉積基體也作了改進，沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體旋轉的旋轉機構，沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體上下移動的升降機構，從而大大提高了列印範圍。
[0013]本發明的有益效果:本發明的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置可以列印出帶有中心孔的金屬坯，不僅降低了生產成本，還大大提高了加工效率，同時，由於中心孔調節杆的外徑可調、位置可調，可以加工出帶有不同直徑、不同位置的中心孔的金屬坯，使用範圍較廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0015]圖1是本發明帶中心孔的金屬坯3D列印裝置的結構示意圖；
圖2是本發明帶中心孔的金屬坯3D列印裝置的中心孔調節杆的內部結構示意圖；圖中:1.中心管，2.中心螺杆，3.調距螺母，4.調距連杆，5.鉸鏈，6.調節螺栓，7.空腔，8.沉積基體，9.霧化噴頭，10.金屬坯，11.密封滑臺，12.列印箱。
【具體實施方式】
[0016]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0017]如圖1、圖2所示，一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，包括列印箱12、霧化噴頭
9、沉積基體8及中心孔調節杆，所述沉積基體8固定在列印箱12內，所述霧化噴頭9固定在列印箱12上並與沉積基體8相對應，所述中心孔調節杆包括中心管1、中心螺杆2、調距螺母3及調距連杆4，所述中心管I底部固定在沉積基體8中心並與沉積基體8相垂直，中心管I頂部伸出列印箱12，所述中心螺杆2同軸設置在中心管I內，中心螺杆2與中心管I之間設有空腔7，所述調距螺母3從上到下均勻固定在中心螺杆2上，所述調距連杆4沿調距螺母3周向均勻設置，呈「傘狀」，調距連杆4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，所述中心螺杆2底部設置有能夠調節中心螺杆2沿中心管I上下移動的調節螺栓6。調節螺栓6與中心螺杆2螺紋連接，正向或反向旋轉調節螺栓6即可帶動中心螺杆2沿中心管I向上或向下移動。
[0018]本發明在原有的3D印表機的基礎上，增加了一根中心孔調節杆，霧化噴頭9圍繞中心孔調節杆噴液，即可列印出帶有中心孔的金屬坯10。
[0019]另外，本發明通過將調距連杆4、調節螺栓6及中心管I巧妙的配合，使得該中心孔調節杆的外徑可調，從而可以加工出含有不同直徑中心孔的金屬坯10，大大提高了應用範圍。
[0020]正向旋轉調節螺栓6，由於調節螺栓6與中心螺杆2螺紋連接，則中心螺杆2沿中心管I向下移動，帶動調距螺母3向下移動，由於調距連杆4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，則調距連杆4與水平面的夾角逐漸減小，即調距連杆4下端向外擴張，從而將中心管I直徑撐大，從上到下設置的呈環形的調距連杆4即將整個中心管I的直徑撐大，從而增加了中心管I的外徑，可以加工中心孔較大的金屬坯10 ;反向旋轉調節螺栓6，則中心螺杆2沿中心管I向上移動，帶動調距螺母3向上移動，由於調距連杆4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，則調距連杆4與水平面的夾角逐漸增大，即調距連杆4下端向內收縮，從而將中心管I直徑拉小，從上到下設置的呈環形的調距連杆4即將整個中心管I的直徑拉小，從而減小了中心管I的外徑，可以加工中心孔較小的金屬坯10。
[0021]為了方便調節螺栓6調節，固定在調距螺母3上的鉸鏈5的高度高於固定在中心管I上的鉸鏈5的高度，使得調距連杆4呈傘狀固定在調距螺母3周圍。
[0022]本發明在列印箱12外設置有橫向滑軌、縱向滑軌及密封滑臺11，所述密封滑臺11沿列印箱12的橫向滑軌、縱向滑軌左右或前後滑動連接，所述中心管I上端穿過密封滑臺11並與密封滑臺11固定連接，當前後或左右滑動密封滑臺11時，整個中心孔調節杆隨著密封滑臺11 一起移動，而霧化噴頭9和沉積基體8是不動的，列印出的金屬坯10的中心孔的位置即發生改變。
[0023]為了達到更好的列印效果，防止出現列印死角，所述霧化噴頭9的噴射口與水平面相傾斜，則霧化噴頭9可以對金屬坯10邊緣的死角列印，得到的產品質量更好。
[0024]本發明對沉積基體8也作了改進，沉積基體8底部固定有能夠控制沉積基體8旋轉的旋轉機構，沉積基體8底部固定有能夠控制沉積基體8上下移動的升降機構，從而大大提高了列印範圍。旋轉機構及升降機構採用普通的旋轉機構或升降機構即可實現。
[0025]加工時，根據加工要求，先調節密封滑臺11的位置，使得中心孔調節杆到達指定位置；通過升降機構調節沉積基體8，使其到達指定高度；然後將中心孔調節杆底部與沉積基體8固定住；旋轉調節螺栓6，使中心管I達到指定的直徑；調整好霧化噴頭9的位置，打開控制開關，旋轉機構帶動沉積基體8不斷旋轉，霧化噴頭9即可在沉積基體8上進行3D列印。
[0026]與現有技術相比，本發明的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置可以列印出帶有中心孔的金屬坯10，不僅降低了生產成本，還大大提高了加工效率，同時，由於中心孔調節杆的外徑可調、位置可調，可以加工出帶有不同直徑、不同位置的中心孔的金屬坯10，使用範圍較廣。
[0027]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.一種帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，其特徵在於:包括列印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節杆，所述沉積基體固定在列印箱內，所述霧化噴頭固定在列印箱上並與沉積基體相對應，所述中心孔調節杆包括中心管、中心螺杆、調距螺母及調距連杆，所述中心管底部固定在沉積基體中心並與沉積基體相垂直，中心管頂部伸出列印箱，所述中心螺杆同軸設置在中心管內，中心螺杆與中心管之間設有空腔，所述調距螺母從上到下均勻固定在中心螺杆上，所述調距連杆沿調距螺母周向均勻設置，調距連杆兩端分別通過鉸鏈與調距螺母、中心管固定連接，所述中心螺杆底部設置有能夠調節中心螺杆沿中心管上下移動的調節螺栓。
2.如權利要求1所述的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，其特徵在於:所述列印箱外設置有密封滑臺，所述密封滑臺沿列印箱左右或前後滑動連接，所述中心管上端穿過密封滑臺並與密封滑臺固定連接。
3.如權利要求1所述的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，其特徵在於:所述霧化噴頭的噴射口與水平面相傾斜。
4.如權利要求1所述的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，其特徵在於:所述沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體旋轉的旋轉機構。
5.如權利要求1所述的帶中心孔的金屬坯3D列印裝置，其特徵在於:所述沉積基體底部固定有能夠控制沉積基體上下移動的升降機構。
【文檔編號】B22F3/115GK103752829SQ201410034486
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】李小平, 朱福先, 王洪金, 金蔚虹, 孫順平, 錢緒 申請人:江蘇理工學院