[发明专利]冷喷涂沉积3D打印去除支撑金属的方法与设备

权利要求书

1.一种利用离心力高效去除冷喷涂沉积3D打印支撑金属的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一 安装工件和平衡块

将三块挡板（25）卡装接料盘（24）上，三块挡板（25）分别位于

接料盘（24）的左侧、右侧及后侧；

将打印好的工件（19）安装在转盘（15）上并固定；

调整平衡块（20）在转盘（15）上的位置，直到转盘（15）转动时

控制器（25）检测到炉架（1）的振动位移值不超过0.5mm后，将平衡块（20）进行固定；

将第四块挡板（25）卡装在接料盘（24）上，第四块挡板（25）

位于接料盘（24）的前侧；

步骤二 加热熔化支撑金属

① 通过控制器（25）开启加热，使炉温升至Tr= Tm+（50-80）℃，Tm为支撑金属（191）的熔点；

②保持温度在Tr±10℃ 30-60分钟，使支撑金属（191）熔化，并逐渐滴落接料盘（24）内；

步骤三 用离心力去除支撑金属

①启动减速电机（6），带动转盘（15）转动，并使转盘（15）逐渐加速至200-600r/min；

②在旋转产生的离心力作用下，工件（19）表面附着的液态支撑金属（191）被迅速甩出去，转盘（15）旋转3-5分钟后停止转动；

步骤四 工件后处理

①松开工件（19）及平衡块（20），卸下工件（19）；

②对工件表面进行清理。

2.根据权利要求1所述的利用离心力高效去除冷喷涂沉积3D打印支撑金属的方法，其特征在于当所述振动传感器（27）检测到炉架（1）的振动位移值超过1.5mm时，控制系统对减速电机（6）进行紧急制动，待重新调整平衡块（20）位置后再启动。

3.一种利用离心力高效去除冷喷涂沉积3D打印支撑金属的设备，其特征在于包括：

加热炉；所述加热炉包括炉架（1）、炉门（2）、加热元件（3）及保温材料（4）；在所述炉架（1）中设有加热腔室（1a），所述炉门（2）安装在加热腔室（1a）的开口处从而打开或关闭加热腔室（1a），所述保温材料（4）包裹加热腔室（1a），所述加热元件（3）位于加热腔室（1a）外壁处从而对加热腔室（1a）加热；

旋转机构；所述旋转机构包括减速电机（6）、传动轴（9）、安装套筒（10）及端盖（11）；所述安装套筒（10）安装在炉架（1）上，所述减速电机（6）安装在安装套筒（10）的支座上，所述传动轴（9）安装在安装套筒（10）中，且传动轴（9）的下部穿过炉架（1）、保温材料（4）及加热腔室（1a）后位于加热腔室（1a）中，减速电机（6）的输出端与传动轴（9）的上部连接从而带动传动轴（9）转动，所述端盖（11）盖在安装套筒（10）的上开口处使传动轴（9）轴向定位；

转盘机构；所述转盘机构包括转盘（15）、工件（19）、平衡块（20）、接料盘（24）及四块挡板（25）；转盘（15）安装在传动轴（9）的下部从而使传动轴（9）带动转盘（15）转动；工件（19）和平衡块（20）紧固在转盘（15）上并位于转盘（15）的两侧部，所述转盘（15）的盘面沿圆周方向开有6-12条用于安装工件（19）或平衡块（20）的长槽，转盘（15）的外圆周设有5-10mm高的用于承受工件（19）或平衡块（20）的离心力的凸缘；所述接料盘（24）为矩形盒，接料盘（24）放置于加热腔室（1a）的底部，接料盘（24）用于储存熔化滴下或旋转甩出的工件支撑金属（191）；所述四块挡板（25）分别卡装在接料盘（24）上，并位于接料盘（24）的前侧、后侧、左侧及右侧从而使甩出去的液态支撑金属经四周的挡板（25）导入接料盘（24）内；以及

控制系统；所述控制系统包括控制器（25）、温度传感器（26）及振动传感器（27）；所述温度传感器（26）位于加热腔室（1a）中从而监控加热腔室（1a）的温度，所述振动传感器（27）安装在炉架（1）的外壁上从而监控炉架（1）和转盘（15）的振动幅度。

4.根据权利要求3所述的利用离心力高效去除冷喷涂沉积3D打印支撑金属的设备，其特征在于还包括传动轴密封件（5），所述传动轴密封件（5）位于传动轴（9）与保温材料（4）之间，所述传动轴密封件（5）采用无尘石棉布制成。