[发明专利]基轴式金属3D打印机

说明书

本发明公开了一种基轴式金属3D打印机包括打印机本体和计量送粉装置，打印机本体包括机架；机架的中部设置有粉缸；机架，与基轴驱动装置连接；机架和粉缸一相对侧上对应开设有长条形限位通孔；基轴包括基轴本体和两端的基轴连接轴；基轴位于粉缸内，且其两端的基轴连接轴分别穿过长条形限位通孔与基轴驱动装置可拆卸固定连接；基轴连接轴与长条形限位通孔之间均设置有密封组件。本发明的基轴式金属3D打印机结构简单，使用方便，省去了铺粉装置和刮粉装置等复杂构件，很好地满足了一些旋转部件的加工对称等的要求，保证了打印加工产品的质量，打印中的工件温度应力受控；实现了自动进料，提高了打印效率。

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体涉及一种基轴式金属3D打印机。

背景技术

金属3D打印机具有个性化设计、成型快速、制造周期短的优点，非常适合于小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构金属零件的制造，在3D打印金属粉末的过程中，高能量密度的激光直接作用在金属粉末上，并且激光快速扫描运动，使金属粉末快速熔化再快速冷凝。

例如中国专利申请号：CN201910146552.6，公开了一种方便及时冷却的金属3D打印机，包括顶板、支撑杆、底部固定座、上方固定座、第一电机、第一丝杆、第一旋转套筒、第二电机、第二丝杆和第三电机，所述顶板的底部与支撑杆之间相连接，且支撑杆的底部与上方固定座的上方相连接，并且上方固定座的底部设置有底部固定座，所述上方固定座与上方固定座的中间设置有中间固定工作台，且中间固定工作台的两侧位置的顶端设置有移动块，所述移动块的一侧与安装块之间为一体结构。这种方式方便及时冷却的金属3D打印机在进行使用的过程中可以及时的对打印完成后的模具进行选择性的冷却工作，且整个冷却工作对整个储料槽内部的影响较小金属，但是3D打印机在进行使用的过程中，通常需要对基轴进行驱动，现有技术当中通常通过驱动装置进行驱动，但是现有技术当中的基轴驱动装置不便对基轴进行旋转调节，灵活性不佳，同时基轴长时间使用容易发生磨损，不便进行更换，实用性不佳。

在航空航天领域中，主要用于3D打印小型航空发动机的零部件，多为旋转部件，能够缩短新型航空航天装备的研发周期，优化零件结构，减轻重量，减少应力集中，增加使用寿命，也能够用于零件的修复成形，以及与传统制造技术相配合，互通互补。

航空航天装备上的重要零件一般使用的都是战略材料，非常昂贵，现有的基轴式SLM金属打印机其轴端密封结构不合理，中国专利公开号 CN206702220U，公开了一种SLM型3D打印机，包括壳体，壳体内部左端设有安装框，安装框内部设有转轴，安装框上侧右端设有电机，安装框内部的转轴上设有固定套，固定套右侧设有连接杆，连接杆右侧设有第一液压缸，第一液压缸右侧设有连接套，连接套内部设有金属粉料罐，金属粉料罐左右两侧设有刮板，壳体下侧设有氩气存储腔，氩气存储腔中部设有第一凹槽，第一凹槽内部设有第二液压缸，第二液压缸上侧设有第二凹槽，第二凹槽内部下端上各有基板，氩气存储腔左右两侧设有抽气管，排气管左侧设有固定框，固定框内部顶端设有激光器，激光器下侧设有激光保护镜，该装置通过旋转驱动装置的设置，可以有效地方便了打印机添加金属粉料，提高了工作效率，但是没有考虑到转轴(基轴)两端部伸出打印腔室外，基轴在驱动组件的带动下，上下前后移动，价格昂贵的金属粉会进入打印腔室外，造成不必要的浪费以及损坏设备其他需防尘的部件。

中国申请专利号：CN201921849507.9，本发明公开了一种金属3D打印机送粉装置，包括储粉箱、挡料板、出料口、第一连杆、第二连杆、传动轴和伺服电机，储粉箱的下部开设有出料口，储粉箱内部设置的内腔体中安置有挡料板，挡料板的上部固定连接有第一连杆，第一连杆的上部固定连接有第二连杆，第二连杆通过连接板与传动轴固定连接，传动轴通过轴承座与储粉箱的外壁固定连接，传动轴上固定连接有从动轮，从动轮与伺服电机输出轴上的主动轮啮合连接。

此外，目前所使用的金属3D打印机机还存在以下问题：

1、须要设置铺粉装置和刮粉装置等复杂机构部件；

2、无法满足一些旋转部件的加工对称等的要求；