[实用新型]一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置

说明书

本实用新型属于增材制造技术领域，涉及一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置，其特征在于：包括气体缓冲区、金属熔融加热区和熔融金属直写成形区。气体缓冲区包括气体缓冲腔体上端密封结构和下端气体缓冲腔体，下端气体缓冲腔体侧面开有一个或者多个对称分布的气路连接孔。金属熔融加热区包括熔融金属腔体和外部加热装置，熔融金属腔体内部为变截面台阶形，用于放置净化过滤片。熔融金属直写成形区包括熔融直写专用喷嘴及密封结构。气体缓冲区位于金属熔融加热区正上方并密封连接，熔融金属直写成形区位于金属熔融加热区正下方并密封连接。本实用新型可有效缓解基于金属熔融三维直写成形过程中压力不稳定及氧化物易喷嘴堵塞的问题。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体而言，涉及一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置。

背景技术

金属熔融三维直写成形技术是一种金属件3D打印直接制造工艺，金属在密闭腔体内被高效加热熔化，熔融金属液在惰性保护气体压力作用下以液流或液滴的形式连续稳定流动，成形基板按照预制零件的截面轮廓和填充轨迹运动，使金属液流或液滴有选择性地逐层堆积在基板上，最终完成直写成形，获得三维金属零件。其中熔融成形装置是核心部件。目前存在成形过程中喷嘴处易被金属氧化物堵塞和成形过程中压力不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是缓解基于金属熔融三维直写成形过程中熔融金属氧化物易使喷嘴堵塞的现象和成形过程中压力不稳定的问题，提供一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置，包括气体缓冲区、金属熔融加热区和熔融金属直写成形区。装置内所通气体为保护气体，有效降低内部熔融金属液的氧化速率。

进一步地，所述气体缓冲区(I)包括气体缓冲腔体上端密封结构(11)、下端气体缓冲腔体(12)和气路连接孔(13)。

进一步地，所述金属熔融加热区(II)包括熔融金属腔体(21)和外部加热装置(22)，熔融金属腔体内部为变截面台阶形，用于放置净化过滤片。

进一步地，所述熔融金属直写成形区(III)包括熔融直写专用喷嘴(31)和密封结构(32)。

进一步地，所述气体缓冲区(I)位于金属熔融加热区(II)正上方，熔融金属直写成形区(III)位于金属熔融加热区(II)正下方。

进一步地，所述气体缓冲区(I)气体缓冲腔体上端密封结构(11)同下端气体缓冲腔体(12)采用螺纹连接，保证较好的密封性。

进一步地，所述气体缓冲区(I)下端气体缓冲腔体(12)侧面开有一个或者多个对称分布的气路连接孔(13)，实现气压的稳定调节。

进一步地，所述气体缓冲区(I)下端气体缓冲腔体(12)同金属熔融加热区(II)熔融金属腔体(21)上端采用螺纹连接。

进一步地，所述金属熔融加热区(II)熔融金属腔体(21)材质与被加热金属浸润性具备一定差异，防止熔融金属液同熔融金属腔体(21)内壁发生粘连。

进一步地，所述金属熔融加热区(II)熔融金属腔体(21)内部下端同熔融直写专用喷嘴(31)连接处采用倒锥形结构，减小熔融金属腔体(21)内壁对熔融金属液的阻力，有效的保证熔融金属液顺利流出成形。

进一步地，所述熔融金属直写成形区(III)熔融金属腔体(21)下端同熔融直写专用喷嘴(31)为螺纹连接。

本实用新型解决了现有技术喷头易堵塞、成形压力不稳定等技术问题。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中一种适用于金属熔融三维直写的材料熔化装置结构示意图。