[发明专利]一种金属浆料挤出式金属3D打印机

说明书

一种金属浆料挤出式金属3D打印机属于3D打印领域，包括两级挤出机构、打印机支架、打印平台、导轨模组、并联臂。第一级挤出机构包括挤出气泵、恒压阀、储料仓、挤出活塞、PVC气管，第二级包括挤出电机、挤出套筒、挤出螺杆、挤出头。第一级挤出机构中气泵提供气源经过PVC气管以及恒压阀调压导入至储料仓，从而推动挤出活塞，挤出活塞推动金属浆料经导料管到达挤第二级挤出机构。第二级挤出机构：从挤出套筒中经挤出头将金属浆料挤出，驱动器设置在并联臂上，打印挤出头设置在第二级挤出机构上，并与三对并联臂相连，并联臂通过固定装置与三个垂直走向的直线导轨上的滑块相连。本发明打印速度快、操作简单、产品精度尚可、成本大幅度缩减。

技术领域

本发明属于3D打印领域，特别涉及一种体积较小的、尺寸精度高的金属浆料3D打印机。

背景技术

3D打印技术，是一种新兴的快速成型技术，它是以用户获得的数字模型文件(通常为STL文件)为基础，运用粉末或尼龙塑料等可粘结、烧结材料，经层层打印堆积的成型方式来生产所需物体模型的技术。

3D打印技术以数字技术打印机实现制造。在模具、工业设计等领域用于制造模型。随着技术发展、精度提高，逐渐应用于产品直接制作，已有使用该技术直接打印成型零部件。特别是金属3D打印直接制作零部件，其应用价值高，应用范围广阔。但是，目前存在的金属3D打印技术大部分采用选区激光熔化技术，采用该技术的设备成本高，操作复杂，使得金属3D打印技术难以广泛推广和应用。

本发明内容旨在解决上述存在问题。本发明的解决方案是提供一种打印速度快、操作简单、打印产品精度尚可、成本大幅度缩减的小型浆料挤出式金属3D打印机。

发明内容

本发明目的在于解决现有金属成型技术存在的缺点，提出一种基于金属浆料挤出的金属3D打印技术，其制造成本低，可用金属复合材料范围广，值得大范围推广。

为实现上述目的，本发明采用了如技术方案：

本发明提供一种金属浆料挤出式金属3D打印机，包括两级挤出机构、打印机支架、打印平台、导轨模组、并联臂和LCD操作显示屏。其中两级挤出机构的第一级挤出机构包括挤出气泵、恒压阀、储料仓、挤出活塞、PVC气管，第二级挤出机构包括挤出电机、挤出套筒、挤出螺杆、挤出头。所述第一级挤出机构中气泵提供气源经过PVC气管以及恒压阀调压导入至储料仓，从而推动挤出活塞，挤出活塞推动金属浆料经导料管到达挤第二级挤出机构。第二级挤出机构中的挤出电机带动所述挤出螺杆将金属浆料从挤出套筒中经挤出头将金属浆料挤出，所述第二级挤出机构驱动器设置在并联臂上且与步进电机信号连通，所述打印挤出头设置在第二级挤出机构上，并与三对并联臂相连，并联臂通过固定装置与三个垂直走向的直线导轨上的滑块相连，所述滑块由齿形皮带与步进电机相连。所述步进电机由arduino mega2560控制器控制运动。所述打印平台位于打印挤出头正下方，所述LCD操作显示屏内嵌有控制板和待打印产品的行走路径数据，所述LCD操作显示屏分别与挤出驱动器、导轨模组信号连通。

所述打印机支架每隔120°相对的内壁设有导轨滑块模组，与所对应步进电机一起组成移动模组，所述移动模组一共有三组，第一移动模组包括第一电动滑轨、第一滑块，所述移动模组固定连接在打印机支架的内壁上，所述第一滑块设置在第一电动滑轨上，所述第一滑块的两个侧壁均转动连接有第一并联臂组，两个所述第一并联臂组末端之间设有效应器，所述效应器与两个第一并联臂组均为转动连接。类似地，所述打印机支架的内壁设有第二移动模组，包括第二电动滑轨、第二滑块，所述移动模组固定连接在打印机支架的内壁上，所述第二滑块设置在第二电动滑轨上，所述第二滑块的两个侧壁均转动连接有第二并联臂组，两个所述第二并联臂组末端之间设有效应器，所述效应器与两个第二并联臂组均为转动连接。第三移动模组与第一第二移动模组相同，因此，不再赘述。所述效应器的下端设有打印挤出头喷嘴，所述打印挤出头与效应器通过自身螺纹连接。