[发明专利]原位陶瓷复合材料的3D打印装置

权利要求书

1.一种原位陶瓷复合材料的3D打印装置，其特征在于：包括炉体（1），所述炉体（1）的底部设置有运动小车系统（13），所述运动小车系统（13）能够在控制系统的控制下进行前后左右运动以及升降运动；所述运动小车系统（13）的上侧设置有承载台（11），所述承载台（11）的上侧设置有保温套（6），所述保温套（6）内设置有反应容器（5），所述反应容器（5）的底部与所述保温套（6）之间设置有反应容器加热器（7），所述加热器的两端分别通过第一电源线（10）和第二电源线（15）与电源连接，用于在所述控制系统的控制下得电或失电；所述炉体（1）的前后左右侧壁上分别设置有第一位置传感器（27）、第二位置传感器（29）、第三位置传感器（16）以及第四位置传感器（8），所述保温套（6）的前后左右侧壁上设置有第一信号接收器（28）、第二信号接收器（30）、第三信号接收器（17）以及第四信号接收器（9），所述第一位置传感器（27）与所述第一信号接收器（28）相对应，所述第二位置传感器（29）与所述第二信号接收器（30）相对应，所述第三传感器（16）与所述第三信号接收器（17）相对应，所述第四位置传感器（8）与所述第四信号接收器（9）相对应，用于反馈所述运动小车系统的前后左右位置坐标；所述承载台的下侧面设置有高度传感器（14），所述高度传感器（14）与所述控制系统的信号输入端连接，用于反馈所述运动小车系统（13）在上下方向上的位置坐标；所述反应容器（5）上侧的炉体（1）上设置有陶瓷复合材料生成装置，所述陶瓷复合材料生成装置用于生成3D打印用陶瓷复合材料，所述控制系统用于根据输入的待加工零件的三维数模坐标信息，并通过所述位置传感器、所述信号接收器以及所述高度传感器感知的运动小车系统（13）的坐标信息，控制所述运动小车系统（13）运动，并控制所述陶瓷复合材料生成装置生成3D打印用陶瓷复合材料，完成待加工零件的加工。

2.如权利要求1所述的原位陶瓷复合材料的3D打印装置，其特征在于：所述陶瓷复合材料生成装置包括Al/TiO₂导料管（2），所述Al/TiO₂导料管（2）的上端位于所述炉体（1）的外侧，所述Al/TiO₂导料管（2）的下端延伸至所述反应容器（5）内，且所述Al/TiO₂导料管（2）的底部设置有搅拌管（2-1），所述搅拌管（2-1）上设置有若干个Al/TiO₂出料槽（2-2），所述Al/TiO₂导料管（2）内设置有Al/TiO₂复合棒材（3）；所述Al/TiO₂导料管（2）的外侧套设有氧化硼导料管（23），所述氧化硼导料管（23）与所述Al/TiO₂导料管（2）之间保持有间隙，所述氧化硼导料管（23）的上端位于所述炉体（1）的外侧，所述氧化硼导料管（23）的下端与所述Al/TiO₂导料管（2）的下端齐平，且所述述氧化硼导料管（23）下端的内部上设置有若干个搅拌块（23-1）；所述氧化硼导料管（2）下端的外周设置有导料口加热器（21），所述导料口加热器（21）受控于所述控制系统，用于在所述控制系统的控制下得电或失电，对所述Al/TiO₂导料管（2）下端内部的材料以及氧化硼导料管（23）下端内部的材料进行加热；位于所述炉体（1）外的所述Al/TiO₂导料管（2）以及氧化硼导料管（23）上分别设置有转动驱动装置，用于分别驱动所述Al/TiO₂导料管（2）以及氧化硼导料管（23）转动。

3.如权利要求1所述的原位陶瓷复合材料的3D打印装置，其特征在于：所述3D打印装置还包括测温热偶（4），所述测温热偶（4）位于所述陶瓷复合材料生成装置旁，且所述测温热偶（4）的上端位于所述炉体（1）外，所述测温热偶（4）的下端位于所述炉体（1）的反应容器内，所述测温热偶（4）的输出端与所述控制系统的信号输入端连接，所述测温热偶（4）用于测量反应容器（5）内TiB₂/Al₂O₃陶瓷复合材料工件（18）的温度。

4.如权利要求1所述的原位陶瓷复合材料的3D打印装置，其特征在于：炉体（1）的侧壁上设置有压力平衡阀门（20）。

5.如权利要求1所述的原位陶瓷复合材料的3D打印装置，其特征在于：所述承载台（11）使用隔热材料制成，用于防止反应容器（5）对运动小车系统造成高温伤害。