[发明专利]一种用于生产高均匀性航空材料的液态3D打印供液方法及其供液系统

权利要求书

1.一种用于生产高均匀性航空材料的液态3D打印的供液系统，其特征在于，其包括惰性气体供应站、真空泵，以及设置高度依次降低的熔炼室、净化室、储存室和打印室，所述熔炼室、所述净化室和所述储存室位于同一腔室内且顺次连通，所述惰性气体供应站和所述真空泵分别与所述腔室和所述打印室连通；所述熔炼室内设置有用于旋转搅拌和喷射除气气体的旋转喷射搅拌器，所述净化室和所述储存室之间的连通通道内设置有双层过滤板，所述储存室的底部设置有打印喷嘴，所述打印喷嘴的喷射方向朝向所述打印室内；

还包括设置于所述腔室外的信号处理器和设置于所述储存室内的激光液位计，所述熔炼室和所述净化室之间的连通通道内设置有用于实现连通或隔离的自动开合孔塞，所述自动开合孔塞与所述信号处理器连接，所述信号处理器与所述激光液位计连接，所述激光液位计实时监控所述储存室内的金属液面高度，将信号反馈给所述信号处理器，所述信号处理器控制所述自动开合孔塞的开合；

所述双层过滤板为上下设置的两层泡沫陶瓷过滤板，上层过滤板的型号为50ppi，下层过滤板的型号为30ppi。

2.根据权利要求1所述的供液系统，其特征在于，所述储存室与所述打印喷嘴通过卡槽固定连接，并采用耐火材料进行粘结密封。

3.根据权利要求1所述的供液系统，其特征在于，所述打印喷嘴包括呈矩阵排列的若干喷嘴。

4.根据权利要求1所述的供液系统，其特征在于，所述熔炼室的外围设置有用于加热的感应线圈，所述储存室和所述净化室、所述打印喷嘴的外围均设置有加热元件；

和/或，所述熔炼室、所述净化室和所述储存室的外表面均设置有保温层；

和/或，所述熔炼室内设置有用于监控温度的热电偶。

5.一种基于权利要求1所述的供液系统的液态3D打印供液方法，其特征在于，包括以下步骤：

使熔炼室、净化室和储存室的设置高度依次降低，并控制所述熔炼室、所述净化室和所述储存室内的压力相同；

将固体金属原料在熔炼室内熔化、除气，得到金属液；

使所述熔炼室内的所述金属液在重力作用下自动流入净化室进行除渣净化处理，得到金属熔体，并在重力作用下自动流入储存室；

利用所述储存室和打印室之间的压力差，使所述储存室内的金属熔体向打印室内喷射进行3D打印，在打印过程中，所述储存室的压力大于所述打印室的压力，且二者的压差为10kpa~30kpa，所述打印室内的压力为-90kpa~10kpa。

6.根据权利要求5所述的液态3D打印供液方法，其特征在于，控制所述熔炼室和所述净化室之间实现连通或隔离，当所述储存室内的金属液面开始下降，控制所述熔炼室和所述净化室之间处于连通状态，所述熔炼室内的所述金属液自动流入所述净化室再自动流入所述储存室内，保持所述储存室内的金属液面高度恒定。

7.根据权利要求5所述的液态3D打印供液方法，其特征在于，通过抽真空和/或通入惰性气体的方式调节所述储存室和/或所述打印室内的压力。