[实用新型]三维打印机和金属三维物体

说明书

本实用新型提供一种金属三维物体和三维打印机，三维打印机包括打印头组件、打印平台和烧结成型室，打印头组件包括金属丝料供给通道、金属粉末供给通道以及至少一个打印喷嘴，金属丝料供给通道与其中一个打印喷嘴连通，金属粉末供给通道与其中一个打印喷嘴连通，金属丝料供给通道用于供给金属丝状的第一打印材料，金属粉末通道用于供给其中至少包括金属粉末的第二打印材料，打印头组件用于挤出第一打印材料和第二打印材料；打印平台用于承载打印头组件挤出的第一打印材料和第二打印材料形成的初步固化物体；初步固化物体具有至少一个成型层，成型层具有外层和内层。三维打印机成型的金属三维物体密实，强度高，同时机械性能好。

技术领域

本实用新型涉及三维打印技术领域，具体地说，是涉及一种三维打印机以及三维打印机成型的金属三维物体。

背景技术

三维（3D）快速成型，也被称为增材制造，基本原理是通过打印或铺设连续的材料层来产生三维物体。三维快速成型设备或三维打印机通过转换物体的三维计算机模型并产生一系列截面切片来工作，然后，打印每个切片，一个在另一个的顶部上，从而产生最终的三维物体。

三维快速成型的方法主要包括的类型为：立体平板印刷或光固化（Stereolithography,SLA)、分层实体制造（Laminated object manufacturing, LOM)、选择性激光熔化（Selective laser Melting, SLM)、熔融沉积成型（Fuseddepositionmodeling, FDM)等。

目前，市面上FDM类型的3D打印机最为常见，这种类型的3D打印机的生产成本较低，且打印的操作较为便利，初学者容易掌握。其主要原理是将线状丝材如PLA（聚乳酸）通过高温打印喷嘴熔融，然后利用后续线材的连续挤压，将熔融状的材料通过打印喷嘴出口挤出，然后熔融状材料在打印平台上层层堆积而产生三维物体，例如在申请号为CN201410827191.9、CN201510054483.8和CN201510313735.4的中国发明专利申请文件中记载了FDM类型的三维打印机及其工作原理。由于上述3D打印机采用丝料熔融分层累积的方法，这样会造成打印成型时间较长。并且由于成型材料的层与层之间仅仅是通过熔融状的材料黏结后冷却连接在一起的，而当层与层之间的材料温度不同时，就会造成层与层之间的粘接关系不牢固，造成成型物体的结构强度较低且不稳定。当三维成型物体在放置一段时间之后，层与层之间甚至会出现分开的现象。

并且，目前利用FDM挤出金属丝料打印三维物体的过程中涉及到后续除脂加热处理的过程。在除脂加热后金属三维物体的内部，容易存在蜂窝状的孔隙，这样严重影响金属三维物体整体的强度和机械性能。

另外，对于粉末激光烧结成型的SLM类型的 3D打印，其基本原理是在打印平台上铺设一层粉末材料后再用激光选择性烧结，然后用粉末材料再铺设下一层再激光烧结一次，循环上述步骤后可得到三维立体实物。但是激光烧结的方式需要耗费大量的能源才能使得粉末在高温熔化后成型，并且这种3D打印设备需要非常专业的维护，消耗的成本极大。例如在申请号为201420377082 .7的中国发明专利申请中公开了一种金属粉末激光烧结三维打印机，其通过铺粉辊完成打印平台上的铺粉工作，之后再进行选择性激光烧结，这种打印机不仅铺粉工作的效率不高，而且激光烧结的过程需要耗费大量能源且也会降低工作效率。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种三维打印机，该三维打印机打印的金属三维物体的结构稳定、强度高、机械性能好。

本实用新型的另一目的是提供一种金属三维物体，该金属三维物体的结构稳定、强度高、机械性能好。