[实用新型]3D打印设备

说明书

本公开实施例是关于一种3D打印设备。所述3D打印设备的内腔中设有加热装置，所述加热装置位于从粉箱到成型底板之间粉料所经过的任一位置处，用于对打印前的粉料进行预热。打印设备的能量源对粉料进行加热升温时或加热升温开始后，取粉器同时进行取粉工作，所述加热装置对打印前的粉料进行预热，以提高3D打印效率。本公开实施例中位于3D打印设备的内腔中的加热装置对打印前的粉料进行预热以使粉料达到一定的预热温度，缩短3D打印设备的能量源对粉料的升温时间，如此可以更高效地进行打印工作。

技术领域

本公开实施例涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印设备，例如电子束3D打印设备。

背景技术

3D打印过程中，例如电子束3D打印，因为电子接触粉料后，会在粉料表面产生累计的负电荷，负电荷之间会相互排斥，使得表面带有负电荷的粉料之间因为相互的排斥力被推开，造成粉料溃散现象，严重影响电子束3D打印过程。所以必须对成型平台上的粉料进行预热，使得粉料之间形成预烧结状态，这样负电荷的排斥力就无法将已经预烧结的粉料推开，避免了粉料溃散现象，使得打印可以顺利进行。

目前的3D打印装备，例如电子束3D打印装备对粉料的预热方式是在打印第一层前，先将成型底板加热到一定的温度(根据不同的材料，底板温度不同，一般都在700度以上)，然后将第一层粉料铺上去，此时因为底板的高温传导给了被铺上去的粉料，所以粉料颗粒之间被预烧结，这样下束后粉料就不会溃散，然后再利用电子束通过反复扫描的方式对已经铺上去的粉料进行升温，然后再进行融化打印。打印完成后进行第二层铺粉，然后再对第二层粉料进行升温，由于上一层粉料具有一定的高温，所以新铺上的粉料会瞬间被升温形成预烧结状态，所以每一层打印前或打印完成后都需要电子束对成型区域进行升温。

而电子束3D打印的每一层的厚度都很薄，按照每一层0.05mm的层厚算，打印100mm高的零件需要2000层，而电子束对粉料预热、升温的过程至少需要10～40秒(根据材料和成型零件复杂程度不同而不同)，那么打印2000层就会有5.5小时～11小时的时间耗费在预热上面，造成打印效率较低，时间成本增加。

而另一个影响打印效率的就是铺粉所需要的时间，现有电子束3D打印过程中，每一层的铺粉时间在8～10秒之间，铺粉过程一般有三个步骤——取粉、送粉、刮粉，第一步取粉器在粉箱处取粉，第二步，取粉器将取到的粉送到成型底板的成型区域，第三步，为了使粉料更均匀，取粉器对成型区域的粉床进行一次刮粉，在取粉、送粉和刮粉的过程中，电子束是不能下束的，必须等待取粉器三个步骤的动作全部完成后才能开始下束预热、升温和打印，按照每一层层厚0.05mm，打印100mm高的零件需要2000层来算，铺粉所需的时间为4.4小时～5.5小时。

以上提到的两个时间加起来就是非熔化打印所需要消耗的时间，每成型100mm高的零件总共需要9.9～16.5小时。

综上所述，3D打印过程中，打印能量源(如电子束)对粉料的升温时间以及铺粉的时间很长，并且在这两个时间段内，不能进行打印工作，它们工作的时间没有重合，因此，能量源对粉料的升温时间、取粉器的铺粉时间、打印时间直接累加起来的时间是整个打印制造的时间。因此，整个过程所需要消耗的时间很长，打印效率较低。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种3D打印设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开实施例提供一种3D打印设备，所述3D打印设备的内腔中设有加热装置，所述加热装置位于从粉箱到成型底板之间粉料所经过的任一位置处，用于对打印前的粉料进行预热。