[发明专利]一种基于电涡流加热的金属3D打印装置

说明书

本发明公开了一种基于电涡流加热的金属3D打印装置，属于3D打印技术领域，包括Z轴升降平台、Y轴移动平台和X轴移动打印平台，Z轴升降平台上设有电涡流加热装置、电涡流加热线圈、送料滚轮、传动滚轮和材料丝盘，基材金属丝通过送料滚轮和传动滚轮进行传送，电涡流加热装置包括喷嘴、电涡流加热装置外壳和电涡流加热装置内腔，电涡流加热线圈对基材金属丝进行加热，喷嘴喷射到X轴移动打印平台上，通过Z轴升降平台、Y轴移动平台和X轴移动打印平台配合完成3D打印。本发明具有操作安全、基材制备简单、能量利用率高、设备结构简单紧凑、成本低、基材利用率高、加工过程安全可靠、产生污染小的优点。

技术领域

本发明涉及一种3D打印装置，特别是涉及一种基于电涡流加热的金属3D打印装置，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印技术作为“增材制造”的主要实现形式，节约成本、减少燃料消耗，必将成为最具潜力发展的产业。金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展及推广应用的需求，近年来，金属零件的3D打印技术发展迅速，在各领域都取得了长足发展，已成为现代金属零部件制造的有效手段，在汽车、消费电子、科研、航空航天、工业制造、医疗等行业得到了一定应用。传统金属3D打印是以计算机3维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、或者电子束等方式将金属粉末等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。金属粉末3D打印存在很多安全隐患。主要包括是粉末和惰性气体使用中的风险，火灾和爆炸的风险，粉尘吸入和接触的风险，惰性气体窒息的风险等。而且这种方式金属粉末的利用率较低，加工过程中会产生较多的浪费和污染。且性能优良的金属粉末制备困难且成本较高。这种加工方式中，激光或电子束的能量利用率也很低。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种基于电涡流加热的金属3D打印装置，通过电涡流加热金属丝来进行3D打印，可以有效地解决目前金属3D打印存在的安全性低、成本高的问题，用以提高操作安全性，降低材料和设备的成本。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于电涡流加热的金属3D打印装置，包括Z轴升降平台、Y轴移动平台和X轴移动打印平台，所述X轴移动打印平台设置在所述Y轴移动平台上，所述Y轴移动平台设置在所述Z轴升降平台上；所述X轴移动打印平台上设有电涡流加热装置、电涡流加热线圈、送料滚轮、传动滚轮和材料丝盘，所述电涡流加热线圈套设在所述电涡流加热装置上，所述电涡流加热装置内设有基材金属丝，所述基材金属丝通过所述送料滚轮和所述传动滚轮进行传送，所述电涡流加热装置包括喷嘴、电涡流加热装置外壳、电涡流加热装置内腔和电涡流加热线圈，所述喷嘴设置在所述电涡流加热装置内腔的端部，所述电涡流加热装置内腔设置在所述电涡流加热装置外壳内，所述电涡流加热线圈套设在所述电涡流加热装置上，所述基材金属丝被送入所述电涡流加热装置内腔，由所述电涡流加热线圈对所述基材金属丝进行加热，所述基材金属丝被加热成熔融状态，由所述喷嘴喷射到所述X轴移动打印平台上，通过所述喷嘴分别与所述Z轴升降平台、所述Y轴移动平台、所述X轴移动打印平台配合完成金属的3D打印。

优选的方案是，所述基材金属丝的一端设置在所述电涡流加热装置内腔内，另一端设置在材料丝盘上。

在上述任一方案中优选的是，所述送料滚轮包括送料滚轮一和送料滚轮二，所述传动滚轮包括传动滚轮一和传动滚轮二。

在上述任一方案中优选的是，所述传动滚轮一和所述传动滚轮二设置在所述送料滚轮一与所述送料滚轮二之间，所述送料滚轮一和所述送料滚轮二用于对所述基材金属丝进行限位和送料，所述传动滚轮一和所述传动滚轮二用于对所述基材金属丝进行支撑、导向和传动。

在上述任一方案中优选的是，所述电涡流加热线圈与供电电源电连接，所述供电电源供给所述电涡流加热线圈高频交流电将所述基材金属丝加热至熔融状态，所述供电电源为高频交流电源。