[发明专利]一种基于熔融沉积技术的金属3D产品生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，具体涉及基于熔融沉积技术的金属3D打印机领域。

背景资料

熔融沉积制造技术(fused deposition modeling，FDM)，FDM工艺的成型过程为：直接由PC机控制挤出头运动，同时控制送料电机旋转带动打印材料前进或后退，打印材料进入高温挤出头中，挤出头挤出熔融状态的熔丝材料沉积出原型的每一薄层(层厚)。整个三维模型的打印从底座开始，由下向上逐层的生成。

现有的金属3D产品制作主要分为两种：第一种是利用现有的商业FDM型3D打印机，其成型材料选用复合型材料(金属粉末融合粘结剂)，这类打印机生产出来的不是真正意义上的金属产品，无法提高加热装置的温度来熔融金属材质且成型材料具有局限性；第二种是利用激光作为成型能源，直接生产金属3D产品，这类打印机结构复杂价格极其昂贵，而且金属粉末在烧结过程中存在微观孔隙，不利于金属产品的机械性能。

上述的两种金属3D成型方法最突出的问题在于：现有的FDM型3D打印机利用复合型材料进行金属3D成型生产出的不是真正意义的金属产品；利用激光烧结结构复杂、成本昂贵。

发明内容：

发明目的：为了克服上述存在的问题，本发明提供了一种基于熔融沉积技术的金属3D产品生产方法，可以快速有效地对现有常见的金属线材进行熔融成型。

技术方案：一种基于熔融沉积技术的金属3D打印机，包括打印回路、打印模型软件，其特征在于，打印回路是通过导线将温控器、调压器、继电器、高温加热棒、温度传感器连接成一个闭环回路；打印模型是根据成型材料设置打印参数。

本发明中所述的高温加热棒与温度传感器分布在喷头装置中，高温加热棒数目为一个或一个以上，根据成型材料、预热时间、喷头装置大小等因素决定高温加热棒的数目。

本发明中所述的温度传感器数目为两个，都位于喷头装置中，一个与温控器相连，另一个与主控制板相连，温度传感器的作用是将喷头装置中的温度反馈给主控制板和温控器，以便主控制板和温控器进行指令操作。

本发明提供的一种基于熔融沉积技术的金属3D产品生产方法包括以下四个步骤：

第一步：运用导线将温控器、调压器、继电器、高温加热棒、温度传感器连接成一个闭环回路，利用上述器件对熔丝线材进行熔融温度控制；

第二步：打印模型导入打印软件中，根据成型材料设置打印参数(如电机转速、送料速度、支撑类型设置、模型大小设置、打印温度值设置等)；

第三步：设置温控器的温度值及调压器输出电压值，通过温控器上设置的温度配合继电器对高温加热棒工作状态控制；

第四步：点击打印按钮，打印条件到时主控制板控制喷头装置、送料装置、载物台运动实现产品打印。

有益效果是：采用调压器、温控器配合继电器独立控制高温加热棒加热来实现常见金属丝材、金属合金丝材的熔融；不采用激光加热方式，避免了打印成本高，打印时间长等问题；利用温控器、继电器、温度传感器实现闭环控制，避免因温度波动范围大造成打印失败。

附图说明

图1一种基于熔融沉积技术的金属3D产品生产方法流程图

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作详细说明。

如图1所示，一种基于熔融沉积技术的金属3D产品生产方法包括以下四个步骤：

第一步：运用导线将温控器、调压器、继电器、高温加热棒、温度传感器连接成一个闭环回路，利用上述 器件对熔丝线材进行熔融温度独立控制。

第二步：打印模型导入打印软件中，根据成型材料设置打印参数(如电机转速、送料速度、支撑类型设置、模型大小设置、打印温度设置等)。

第三步：设置温控器的温度值及调压器输出电压值，通过温控器上设置的温度配合继电器对高温加热棒工作状态控制。

第四步：点击打印按钮，打印条件到时主控制板控制喷头装置、送料装置、载物台运动实现产品打印。

所述的温度传感器数目为两个，都位于喷头装置中，一个与温控器相连，另一个与主控制板相连，温度传感器的作用是给将喷头装置中的温度进行反馈给主控制板和温控器，以便主控制板和温控器进行指令操作。

所述的高温加热棒与温度传感器分布在喷头装置中，高温加热棒数目为一个或一个以上，根据成型材料、预热时间、喷头装置大小等因素决定高温加热棒的数目。