[实用新型]一种基于电弧的3D打印设备

说明书

本实用新型的一种基于电弧的3D打印设备，包括数控多轴联动加工装置、热处理装置和多个金属弧焊增材制造装置。本实用新型利用数控多轴联动加工装置、热处理装置和金属弧焊增材制造装置，通过金属弧焊增材制造装置进行三维打印堆积形成三维产品，配合热处理装置进行快速冷却处理，实现在保证加工质量同时保证加工效率，与此同时，采用数控多轴联动加工装置对加工成型的三维产品进行表面加工处理，而配合其上的风冷清扫装置对已加工的三维产品表面进行除削处理，从而保证三维测量装置可快速有效获取已加工三维产品的表面轮廓，避免废削对三维测量装置数据采集的准确性产生影响，保证多轴联动精密加工系统对三维产品表面加工精度。

技术领域

本实用新型涉及焊接夹具技术领域，具体为一种基于电弧的3D打印设备。

背景技术

电弧增材制造技术(WireAdditiveManufacture,WAAM)是采用电弧作为热源，将金属丝材熔化逐层沉积从而制造出接近产品设计尺寸要求的三维金属胚件，再辅以少量机械加工最终达到产品尺寸设计要求的一种快速制造方法。它具有沉积效率高、成本低等特点,能实现高性能高温合金、钛合金、铝合金和高强钢等大型复杂结构件的快速制造。WAAM熔敷过程中可以对不同结构采用不同种的材料，从而极大提高制造柔性；对几何形状尤其是角度不敏感，制造过程中一般不需要添加辅助支撑，极大地拓展了金属增材制造的应用范围。

基于WAAM技术制造产品能够避免大尺寸铸/锻零件的气孔、偏析及微裂纹，采用全熔堆焊方式所成形的零件组织、力学性能也强于铸锻件。比锻造技术产品节约原材料，尤其是贵重金属材料。因而，金属零件的电弧成形技术有广阔的前景，有关金属丝增材制造技术成为国内外3D打印领域的热点之一。

然而，对于表面形状复杂、带有内流道的复杂机械零件而言，传统精密加工方法由于机械刀具无法逼近，零件后处理一般无法进行数控自动加工。而人工后处理虽然可以改善表面光洁度，但无法精确控制尺寸精度，也难以处理类似内流道等实体内部结构表面。采用电化学加工方法加工精密模具速度缓慢，且数控编程复杂。

针对上述的技术问题，人们提供了一种增材-减材的复合加工工艺，即采用金属焊丝融化打印成型，配合机械加工技术对打印成型零件进行机械加工表面处理，但是，由于机械加工技术对打印成型零件进行机械加工表面加工深度是根据实际加工的误差进行实时三维扫描采集数据进行调整加工深度，而机加工产生的废削会导致三维扫描所采集的数据产生误差，影响零件加工精度。

因此，急需发明一种可有效提高加工精度的基于电弧的3D打印设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是一种基于电弧的3D打印设备，以解决现有增减材复合加工设备加工精度低且效率不高的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于电弧的3D打印设备，包括数控多轴联动加工装置、热处理装置和多个金属弧焊增材制造装置，

所述金属弧焊增材制造装置包括焊接机器人、焊接变位机和焊机系统，所述焊接机器人装设在所述焊接变位机上，所述焊机系统安装在所述焊接机器人，以用于实施增材加工，并在所述焊接机器人上设有外部轴，所述外部轴上设有用于对切削后的产品进行冷却清扫的所述风冷清扫装置；

所述数控多轴联动加工装置包括三维测量装置和多轴联动精密加工系统，所述三维测量装置用于测量零件的轮廓信息并发送给计算机，所述多轴联动精密加工系统用于对零件实施减材加工；

所述热处理装置包括制冷风机及导热垫板，所述导热垫板用于承载增材加工成形的零件，所述导热垫板装设在所述升降工作台上，所述升降工作台呈中空状，并在其顶部设有一开口，所述导热垫板盖合在所述开口上，所述升降工作台内置多个导引风机，所述导引风机装设在所述导热垫板底部，且所述升降工作台底部设有与所述制冷风机连通的进风口。

在上述方案基础上优选，所述三维测量装置为三维测量扫描仪。