帶中心孔的金屬坯3d打印裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，包括打印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節(jié)桿，所述沉積基體固定在打印箱內，所述霧化噴頭固定在打印箱上并與沉積基體相對應，所述中心孔調節(jié)桿固定在沉積基體中心并與沉積基體相垂直，中心孔調節(jié)桿的外徑大小可調。該帶中心孔的金屬坯3D打印裝置可以打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，由于中心孔調節(jié)桿的外徑可調、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，使用范圍較廣。
【專利說明】帶中心孔的金屬坯3D打印裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印【技術領域】，尤其涉及一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置。
【背景技術】
[0002]3D打印(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，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。這種技術的最大特點在于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打印通常是采用數字技術材料打印機來實現(xiàn)的。過去其常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統(tǒng)，利用激光束、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，制造出實體產品。與傳統(tǒng)制造業(yè)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打印將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、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，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。
[0004]然而，現(xiàn)有的3D打印機一般功能較為單一，在打印帶有中心孔的金屬坯時，一般都是先通過打印機打印出實心金屬坯，然后再將打印好的金屬坯運輸到沖床或切割機內加工出中心孔，這就在原有的3D打印機的基礎上，需要購買沖孔設備或切割設備，大大提高了生產成本，而且還降低了生產效率。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)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打印裝置，能夠打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(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，包括打印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節(jié)桿，所述沉積基體固定在打印箱內，所述霧化噴頭固定在打印箱上并與沉積基體相對應，所述中心孔調節(jié)桿包括中心管、中心螺桿、調距螺母及調距連桿，所述中心管底部固定在沉積基體中心并與沉積基體相垂直，中心管頂部伸出打印箱，所述中心螺桿同軸設置在中心管內，中心螺桿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桿上，所述調距連桿沿調距螺母周向均勻設置，調距連桿兩端分別通過鉸鏈與調距螺母、中心管固定連接，所述中心螺桿底部設置有能夠調節(jié)中心螺桿沿中心管上下移動的調節(jié)螺栓。
[0007]在進行金屬坯3D打印時，可能需要在金屬坯中心打孔。針對這一問題，一般廠家都是將打印好的金屬坯搬運至沖床、切割裝置等加工工位進行沖孔或切割，而并沒有想到在原有的3D打印機上進行改進，這就在原有的3D打印機的基礎上，需要購買沖孔設備或切割設備，大大提高了生產成本。因此，如何在原有的3D打印機上進行改進，使其能夠打印出帶有中心孔的金屬坯是亟待解決的難點。
[0008]本發(fā)明在原有的3D打印機的基礎上，增加了一根中心孔調節(jié)桿，霧化噴頭圍繞中心孔調節(jié)桿噴液，即可打印出帶有中心孔的金屬坯。
[0009]另外，本發(fā)明通過將調距連桿、調節(jié)螺栓及中心管巧妙的配合，使得該調節(jié)桿的外徑可調，從而可以加工出含有不同直徑中心孔的金屬坯，大大提高了應用范圍。
[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(fā)明在打印箱外設置有密封滑臺，所述密封滑臺沿打印箱左右或前后滑動連接，所述中心管上端穿過密封滑臺并與密封滑臺固定連接，當前后或左右滑動密封滑臺時，整個中心孔調節(jié)桿隨著密封滑臺一起移動，而霧化噴頭和沉積基體是不動的，打印出的金屬坯的中心孔的位置即發(fā)生改變。
[0011]為了達到更好的打印效果，防止出現(xiàn)打印死角，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打印，得到的產品質量更好。
[0012]本發(fā)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，從而大大提高了打印范圍。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的帶中心孔的金屬坯3D打印裝置可以打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，由于中心孔調節(jié)桿的外徑可調、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，使用范圍較廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0015]圖1是本發(fā)明帶中心孔的金屬坯3D打印裝置的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明帶中心孔的金屬坯3D打印裝置的中心孔調節(jié)桿的內部結構示意圖；圖中:1.中心管，2.中心螺桿，3.調距螺母，4.調距連桿，5.鉸鏈，6.調節(jié)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.打印箱。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)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(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)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打印裝置，包括打印箱12、霧化噴頭
9、沉積基體8及中心孔調節(jié)桿，所述沉積基體8固定在打印箱12內，所述霧化噴頭9固定在打印箱12上并與沉積基體8相對應，所述中心孔調節(jié)桿包括中心管1、中心螺桿2、調距螺母3及調距連桿4，所述中心管I底部固定在沉積基體8中心并與沉積基體8相垂直，中心管I頂部伸出打印箱12，所述中心螺桿2同軸設置在中心管I內，中心螺桿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桿2上，所述調距連桿4沿調距螺母3周向均勻設置，呈“傘狀”，調距連桿4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，所述中心螺桿2底部設置有能夠調節(jié)中心螺桿2沿中心管I上下移動的調節(jié)螺栓6。調節(jié)螺栓6與中心螺桿2螺紋連接，正向或反向旋轉調節(jié)螺栓6即可帶動中心螺桿2沿中心管I向上或向下移動。
[0018]本發(fā)明在原有的3D打印機的基礎上，增加了一根中心孔調節(jié)桿，霧化噴頭9圍繞中心孔調節(jié)桿噴液，即可打印出帶有中心孔的金屬坯10。
[0019]另外，本發(fā)明通過將調距連桿4、調節(jié)螺栓6及中心管I巧妙的配合，使得該中心孔調節(jié)桿的外徑可調，從而可以加工出含有不同直徑中心孔的金屬坯10，大大提高了應用范圍。
[0020]正向旋轉調節(jié)螺栓6，由于調節(jié)螺栓6與中心螺桿2螺紋連接，則中心螺桿2沿中心管I向下移動，帶動調距螺母3向下移動，由于調距連桿4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，則調距連桿4與水平面的夾角逐漸減小，即調距連桿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(huán)形的調距連桿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(jié)螺栓6，則中心螺桿2沿中心管I向上移動，帶動調距螺母3向上移動，由于調距連桿4兩端分別通過鉸鏈5與調距螺母3、中心管I固定連接，則調距連桿4與水平面的夾角逐漸增大，即調距連桿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(huán)形的調距連桿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(jié)螺栓6調節(jié)，固定在調距螺母3上的鉸鏈5的高度高于固定在中心管I上的鉸鏈5的高度，使得調距連桿4呈傘狀固定在調距螺母3周圍。
[0022]本發(fā)明在打印箱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沿打印箱12的橫向滑軌、縱向滑軌左右或前后滑動連接，所述中心管I上端穿過密封滑臺11并與密封滑臺11固定連接，當前后或左右滑動密封滑臺11時，整個中心孔調節(jié)桿隨著密封滑臺11 一起移動，而霧化噴頭9和沉積基體8是不動的，打印出的金屬坯10的中心孔的位置即發(fā)生改變。
[0023]為了達到更好的打印效果，防止出現(xiàn)打印死角，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邊緣的死角打印，得到的產品質量更好。
[0024]本發(fā)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，從而大大提高了打印范圍。旋轉機構及升降機構采用普通的旋轉機構或升降機構即可實現(xiàn)。
[0025]加工時，根據加工要求，先調節(jié)密封滑臺11的位置，使得中心孔調節(jié)桿到達指定位置；通過升降機構調節(jié)沉積基體8，使其到達指定高度；然后將中心孔調節(jié)桿底部與沉積基體8固定??；旋轉調節(jié)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打印。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的帶中心孔的金屬坯3D打印裝置可以打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，由于中心孔調節(jié)桿的外徑可調、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，使用范圍較廣。
[0027]以上述依據本發(fā)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(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，其特征在于:包括打印箱、霧化噴頭、沉積基體及中心孔調節(jié)桿，所述沉積基體固定在打印箱內，所述霧化噴頭固定在打印箱上并與沉積基體相對應，所述中心孔調節(jié)桿包括中心管、中心螺桿、調距螺母及調距連桿，所述中心管底部固定在沉積基體中心并與沉積基體相垂直，中心管頂部伸出打印箱，所述中心螺桿同軸設置在中心管內，中心螺桿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桿上，所述調距連桿沿調距螺母周向均勻設置，調距連桿兩端分別通過鉸鏈與調距螺母、中心管固定連接，所述中心螺桿底部設置有能夠調節(jié)中心螺桿沿中心管上下移動的調節(jié)螺栓。
2.如權利要求1所述的帶中心孔的金屬坯3D打印裝置，其特征在于:所述打印箱外設置有密封滑臺，所述密封滑臺沿打印箱左右或前后滑動連接，所述中心管上端穿過密封滑臺并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打印裝置，其特征在于: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打印裝置，其特征在于: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打印裝置，其特征在于: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(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)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