[发明专利]一种上升式3D打印机构装置

说明书

本发明公开一种上升式3D打印机构装置，属于3D金属打印领域，解决现有技术中3D 打印SLM工艺，打印大型成形件特别是直径超过600mm存在的工作效率、效益差的问题，技术方案：包括：成形罩、成形器，所述成形罩由上向下设置在成形器内部，所述成形罩上部设置有微动轴、激光器、振镜，所述成形罩底部设置有成形板，所述成形罩还包括：送粉器，所述送粉器由成形罩上部穿入成形罩内部，所述成形罩内部还设置有刮刀装置，所述微动轴连接成形罩向上相对成形器单次移动距离为20‑80um，主要用于3D金属打印，工作效率高、误差小，安装检修方便，原位取件便捷，防止漏粉和卡缸，避免“大缸”出“小活”的现象。

技术领域

本发明涉及3D金属打印领域，特别涉及一种上升式3D打印机构装置。

背景技术

现有的3D打印选择性激光熔化-SLM工艺，已广泛用于航空航天、火箭发动机、精密仪器、高等医疗器械等领域，是目前工业应用最成功的3D金属打印技术，SLM核心部件为成形室的成形缸（可为圆形或矩形）的部件，成形室安装了包括激光器与振镜在内的多个系统，成形缸中设有重要的微动活塞系统，激光束每扫描（选择性熔化）一层，活塞带动已成形的打印体，整体向下微移动20-80um，即形成一个对应层的高度的空间，并在这个空间内在铺上一层新的金属粉，再选择激光打印熔化，以此类推的层层熔化打印堆积，形成设计要求的金属三维结构，这种垂直升降式运动机构存在的缺陷是：一、仅适用于成形尺寸较小且重量较轻的成形件，不能满足成形尺寸超过600×600×600mm且重量超过10吨的金属成型件，由于下降过程中，成形件逐渐增重，下降活塞的负载增大，使向下微动的距离精度、不平度、累计误差逐渐增加，造成打印的成形件变形，精度不满足设计要求；二、活塞顶部连接成形加热板，温度范围在200-500℃甚至更高，热膨胀造成卡缸或漏粉的现象，严重时影响设备的正常使用；三、由于成形缸的形状和面积是固定的，与加工件的拓扑结构没有关联性，造成“大缸”加工“小活”的现象，降低了工作效率；四、活塞行程占据成形件高度的30%左右，造成SLM设备的高度增加，使得安装、操作和检修均为难点，只有成形缸和成形室分离，才能把重型件从成形缸取出，造成结构复杂、气密困难、工作效率低和工作风险增加。

发明内容

本发明目的是提供一种上升式3D打印机构装置，解决现有技术中3D 打印SLM工艺，打印大型成型件特别是直径超过600mm存在的上述缺陷的问题，技术效果：工作效率高、误差小，安装检修方便，原位取件便捷，防止漏粉和卡缸，避免“大缸”出“小活”的现象。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种上升式3D打印机构装置，包括成形罩、成形器、驱动系统、导向系统、振镜平台、成形型板和刮刀，其特征在于：所述成形罩为抬升成形罩带动激光聚焦面精确抬升，所述成形器为固定成型器，所述驱动系统完成成形罩的精确抬升，所述导向系统完成成形罩和成形器间的精密导向。

进一步，所述导向系统包括：微动轴，所述微动轴设置在成形罩顶部。

进一步，所述导向系统包括：微动轴，所述微动轴设置在成形罩、成形器侧壁部。

进一步，所述成形罩侧壁设置有第一导向梁，所述成形器侧壁设置有第二导向梁，所述微动轴上部端与第一导向梁轴承连接，所述微动轴下部与第二导向梁螺纹连接，所述驱动系统包括：电机，所述电机与微动轴连接。

进一步，所述成形罩上部设置有振镜平台，所述振镜平台包括：激光器、振镜，所述成形罩底部设置有成形型板，所述成形罩还包括：送粉器，所述送粉器由成形罩上部穿入成形罩内部，所述成形罩内部还设置有刮刀装置，所述微动轴连接成形罩向上相对成形器单次移动距离为20-80um。

进一步，所述成形型板与成形罩连接处的外壁圈还设置有密封件，所述密封件与成形罩内壁接触，所述成形罩上部内部设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封导向套。