[发明专利]一种高质量高精度3D金属粉末打印机

说明书

一种高质量高精度3D金属粉末打印机，包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；打印头机构内安装有若干副激光器，副激光器在打印头基体上的位置和照射方向可调；储粉箱内设有若干相互独立的储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末种类各不相同，每个储粉隔间均连接有一根输粉支管，全部输粉支管均汇接到输粉主管上，不同种类金属粉末在输粉主管内进行混合。本发明配备了多个副激光器作为联合照射源，能够对金属粉末进行多方位照射，可使金属粉末充分熔化，有效提高打印质量；通过储粉箱内配备的多间独立储粉隔间，可同时输出不同种类的金属粉末，不同种类金属粉末在输粉主管内即可完成混合，有效提高了3D金属粉末打印机的适用范围。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，特别是涉及一种高质量高精度3D金属粉末打印机。

背景技术

目前，以3D金属粉末打印机为例，其在增材制造领域发展迅速，3D金属粉末打印机的适用范围已经遍及军工和民用领域。但是，传统的3D金属粉末打印机仍然存在一些不足之处，从而制约了3D金属粉末打印机的高质量高精度发展。

由于传统的3D金属粉末打印机普遍采用单激光器作为照射源，金属粉末熔化不充分，打印质量不能得到有效保证，难以同时完成不同种类金属粉末的混合打印，从而限制了3D金属粉末打印机的适用范围。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高质量高精度3D金属粉末打印机，配备了多个副激光器作为联合照射源，能够多方位的对金属粉末进行照射，可使金属粉末充分熔化，有效提高打印质量；本发明的储粉箱内配备有多间独立的储粉隔间，每间储粉隔间内的金属粉末种类各不相同，不同种类的金属粉末在输粉主管完成混合，以满足不同种类金属粉末的混合打印需要，有效提高了3D金属粉末打印机的适用范围。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高质量高精度3D金属粉末打印机，包括机身、储粉箱、三坐标移动机构、打印头机构及工作台；所述储粉箱位于机身侧部；所述工作台位于机身内部底端；所述三坐标移动机构位于机身内部，所述打印头机构安装在三坐标移动机构上，所述储粉箱通过输粉主管与打印头机构相连，储粉箱用于为打印头机构提供金属粉末。

所述三坐标移动机构包括X向导轨、Y向横梁、Y向滑座及Z向伸缩式立柱；所述X向导轨的数量为两根，两根X向导轨平行且水平固装在机身内部上端，所述Y向横梁安装在两根X向导轨之间，Y向横梁与X向导轨相垂直；在所述Y向横梁的两端分别安装有伺服行走轮，Y向横梁通过伺服行走轮在X向导轨上进行移动；在所述Y向横梁上开设有Y向导轨，Y向导轨与X向导轨相垂直；所述Y向滑座位于Y向导轨上，Y向滑座上安装有伺服行走轮，Y向滑座通过伺服行走轮在Y向导轨上进行移动；所述Z向伸缩式立柱竖直设置，Z向伸缩式立柱顶端固连在Y向滑座上，所述打印头机构安装在Z向伸缩式立柱底端，通过Z向伸缩式立柱对打印头机构的高度位置进行调整。

所述打印头机构包括打印头基体、主激光器、副激光器及喷粉管；所述打印头基体的顶端与Z向伸缩式立柱的底端相连，所述主激光器位于打印头基体的底端；在所述主激光器周向的打印头基体均布若干喷粉管；在所述打印头基体上沿周向均布有若干副激光器安装架，每一个副激光器安装架上均设置有一个副激光器；所述副激光器安装架包括径向导杆及轴向伸缩杆，径向导杆水平固连在打印头基体上，所述轴向伸缩杆顶端连接在径向导杆上，轴向伸缩杆顶端安装有伺服行走轮，轴向伸缩杆通过伺服行走轮在径向导杆进行移动；所述副激光器通过电动关节与轴向伸缩杆底端相连，通过电动关节对副激光器的照射方向进行调整，通过轴向伸缩杆对副激光器的高度位置进行调整。

所述储粉箱内设有若干相互独立的储粉隔间，每个储粉隔间的金属粉末的种类各不相同，每个储粉隔间均连接有一根输粉支管，全部的输粉支管均汇接到输粉主管上，每个储粉隔间均配有一台金属粉末输送气泵，不同种类的金属粉末在输粉主管内进行混合。

所述喷粉管采用可更换式结构，根据金属粉末的属性和质量密度的不同，配备相应型号的喷粉管；所述喷粉管选用带加压功能的喷粉管，用于调整金属粉末的喷粉量和喷速。