[发明专利]一种3D打印机

权利要求书

1.一种3D打印机，其特征在于这种原材料熔融射出束流浇注、三维堆积成型产品的3D打印新方式和设备，金属原材料通过加热熔炼炉熔化成液态状浇注到保温炉中，和保温炉连接的打印头控制金属液射出束流浇注量和浇注速度，打印头按计算机设计的三维产品模型分层数据控制的路径浇注堆积在特定位置，金属液冷却凝固，这样逐层堆积成型生产出各种材质的高性能三维结构任意复杂金属零部件产品；这种3D打印机结构包括加热熔炼金属炉，加热金属保温炉，通过气体压力和阀芯控制熔融金属射出流速的固定打印头，产品构建工作平台，金属凝固冷却系统和软件控制系统等组成；工作构建平台主要又包括X轴轨道及其驱动伺服电机，Y轴轨道及其驱动伺服电机，Z轴轨道及其驱动伺服电机等组成，整个金属3D打印系统设置在气密室内，根据生产工艺条件，可以在保护气氛或大气环境下工作。

2.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征为：在熔炼炉中熔化的金属原材料经过熔炼炉底部的导流孔流入到加热金属保温炉，导流孔设置类似阀芯的装置控制金属液流入加热金属保温炉的流量，也可以把熔炼炉设计成转炉浇注的方式加入金属溶液到加热金属保温炉中；

为提高打印产品的尺寸精度，打印头的金属液射出束流孔尺寸通常设计在直径0.3-3mm左右，为防止金属射出束流冷却凝固在射流孔，打印头设计有加热装置，为保证金属液从射出束流孔射出顺畅，流率稳定控制，从加热金属保温炉的进气口加入压力氮气或氩气，在打印头内置高温阀芯，通过控制气体压力和打印头内置阀芯来控制金属液射出流率；

从打印头射出的金属束流浇注在构建平台上，被从打印头附近的冷却气体喷嘴结构中喷出的惰性气体迅速冷却凝固，逐层堆积成型，可生产各种三维现状复杂的小型金属零部件和大型整体金属构件，根据生产工艺条件，可以在保护气氛下工作或大气环境下进行3D打印生产工作。

3.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征为：本3D打印机采取的是固定式打印头方式，由构建平台分别在X，Y，Z轴做三维运动方式来实现物体的3D打印生产，这种结构形式可以方便的实施三造；生产大型复杂整体金属构件的3D打印机，Z轴采用双承力或多承力丝杆轨道机构，以提高Z轴打印运行稳定性。

4.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征为：加热熔炼炉，主要用于加热熔炼不同的打印原材料，加热方式可维形状复杂的各种小型金属零部件规模化生产，尤其适合大型金属整体构件的3D打印生产制以根据打印原材料的不同和工艺的不同选择感应加热，电阻加热，电弧加热，等离子加热，电子束加热等多种加热方式。

5.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征为：构建平台在打印软件控制系统控制下在X轴，Y轴，Z轴做三维运动，构建平台的机械运动由X轴轨道及其伺服电机，Y轴轨道及其伺服电机，Z轴丝杆轨道及其伺服电机来实现精确控制运动。