[实用新型]一种用于电子束钛合金粉末熔融成形的造物工作台

说明书

本实用新型涉及一种用于电子束钛合金粉末熔融成形的造物工作台，属于造物工作台。工作台模块在成型室内部通过密封连接块组穿过成型室分别与成型室外部的竖直导向模块、竖直锁紧模块固定连接，快速升降模块位于成型室内部，处于工作台模块的下方并与其固定连接，成型室、竖直导向模块、竖直锁死模块以及快速升降模块与框架支撑模块固定连接。本实用新型优点是结构新颖，用于实现工作台Z轴方向高精密移动，提高工作台整体的运动精度、动态响应特性以及运动稳定性，增大工作台微位移范围及载荷能力，通过合理进行布局，减小工作台尺寸，有效节省空间。

技术领域

本实用新型涉及一种造物工作台，特别涉及一种用于电子束钛合金粉末熔融成形的造物工作台，应用于电子束3D打印加工钛合金人体骨骼中。

背景技术

随着制造业日新月异的发展，金属3D打印技术在多个行业得以应用和发展，其中钛合金电子术3D打印技术在医疗行业迅速发展，医用钛合金植入件在口腔、神经外科、心血管科、胸外科、耳鼻喉科、骨外科等生物医学领域有着极为广泛的应用需求。钛合金电子束粉末熔融是一种非常有发展前途的数字化快速成形加工技术，但钛合金电子术3D打印产品的力学性能及表面精度依然有待提高，这就对加工过程中的铺粉层厚度及精度有了更高的要求，而铺粉层的厚度及精度一定程度上取决于造物工作台Z轴方向的运动性能，如工作台微位移范围、运动及定位精度、工作台的运动稳定性方面等等。然而，现有造物工作台质量较大，仅仅用电机带动丝杠螺母副来进行Z方向的移动，运动分辩率受限，定位误差很难控制在1um以下，动态响应特性也有待提高；而且，电机+联轴器+丝杠的连接方式使得造物台竖直方向尺寸过大，从而导致整个真空腔尺寸过大。同时由于钛合金电子束3D打印产品主要应用在医疗行业，加工件类型较多，制造个性化较强，要求加工件的精度较高，所以上述的Z轴工作台运动性能亟待提高，需要对工作台微位移范围、运动及定位精度、工作台的运动稳定性及工作台载荷能力等方面进行更合理的布局和设计，进而使钛合金电子束3D打印技术的加工精度得到更好的提升。

发明内容

本实用新型提供一种用于电子束钛合金粉末熔融成形的造物工作台，用于实现工作台Z轴方向高精密移动，提高工作台整体的运动精度、动态响应特性以及运动稳定性，增大工作台微位移范围及载荷能力，通过合理进行布局，减小工作台尺寸，有效节省空间。

本实用新型采取的技术方案是：包括：工作台模块、成型室、密封连接块组、竖直锁死模块、竖直导向模块、快速升降模块、支撑框架，其中工作台模块在成型室内部通过密封连接块组穿过成型室分别与成型室外部的竖直导向模块、竖直锁紧模块固定连接，快速升降模块位于成型室内部，处于工作台模块的下方并与其固定连接，成型室、竖直导向模块、竖直锁死模块以及快速升降模块与框架支撑模块固定连接；

所述工作台模块包括载物板、微调模块、位移传感器1-3、载物板竖直导向机构、预紧弹簧、托板、支撑机构，其中载物板位于微调模块、位移传感器、载物板竖直导向机构、预紧弹簧的上方、且与载物板竖直导向机构的滑块、微调模块的上楔形块、预紧弹簧上端固定连接，托板位于所述微调模块、位移传感器、载物板竖直导向机构、预紧弹簧下部，与微调模块的下楔形块通过滑槽连接，与载物板竖直导向机构的固定支座、预紧弹簧的下端固定连接，位移传感器固定连接于托板上表面，支撑机构总体位于托板之下，部分支撑机构穿过托板与载物板下表面固定连接、另一部分支撑机构与托板下表面固定连接；

所述微调模块包括：电机、丝杠、丝杠螺母、固定支撑座、楔形块组、联轴器，所述楔形块组包括上楔形块和下楔形块，其中电机通过联轴器与丝杠连接并水平放置，通过相应固定支撑座与托板上表面固定连接，下楔形块与丝杠螺母固定连接，下楔形块下端与托板通过燕尾槽连接，燕尾槽的方向与丝杠的传动方向一致，电机带动丝杠进而驱动螺母带动下楔形块沿着燕尾槽进行水平直线移动，下楔形块的上表面为斜面，上楔形块的下表面为与上述斜面梯度相同的斜面，二者完全接触并一直保持有接触力，上楔形块的上表面与载物板的下表面固定连接；