[发明专利]一种3D打印不锈钢异形表面的改性设备

说明书

本发明公开了一种3D打印不锈钢异形表面的改性设备，包括机身、试验台、铺胶装置、铺粉装置、尺寸控制装置、挤压装置、加热装置。本发明为针对3D打印不锈钢异形表面如具有曲面、沟槽、孔洞等异形结构的处理装置，可实现对3D打印不锈钢表面铺胶、微粒添加、压平等操作，大大提高加工效率，并结合添加微粒的种类和浓度，可以有效改善不锈钢的表面性能，可广泛应用于3D打印不锈钢表面的后加工处理。

技术领域

本发明涉及一种加工设备，具体涉及一种3D打印不锈钢异形表面的改性设备。

背景技术

近年来，不锈钢3D打印技术应用越来越广泛，不锈钢3D打印技术在一些精细行业领域和关键产品中的应用越来越多，所需尺寸精度与外形精度较高。但现有不锈钢3D打印技术获得的不锈钢试样表面粗糙度达到数微米至十数微米之大，在使用前均需要解决表面粗糙度过高的问题，现有的处理方法大多遵循减材制造理论，采用打磨抛光等方法处理，而对于表面具有孔洞或起伏等特殊结构的异形工件表面，其传统加工难度较大，加工效率低，缺乏一体化高精度的设备。而如果可以在处理表面粗糙度的同时，还能改善其表面性能，将有助于推动3D打印不锈钢在更多工业领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种3D打印不锈钢异形表面的改性设备，通过特定结构设计，实现3D打印不锈钢异形表面包括粗糙度和摩擦学性能在内的表面性能的改善。

本发明一种3D打印不锈钢异形表面的改性设备，其主要技术方案如下：

所述机身包括上部可旋转的支撑架、中部可滑行的连杆架和下部底座；所述试验台包括一个独立的计算机工作台和一个独立的旋转试验台；所述铺胶装置包括第一滑行轨道，装配于所述机身上部可旋转的支撑架中，并可在所述可旋转的支撑架上横向移动；所述铺粉装置装配于中部可滑行的连杆架中；所述尺寸控制装置包括装配于机身上与所述计算机工作台连接的红外线测厚仪，以及装配于上部可旋转的支撑架中的可变形刮板；所述可变形刮板包括第二滑行轨道；所述挤压装置与所述铺粉装置均装配于机身第一滑行轨道中；所述加热装置位于所述铺胶装置外侧，所述加热装置为一带有温度传感器的加热片。

所述机身的上部可旋转的支撑架分别与所述铺胶装置的第一滑行轨道和所述可变形刮板的第二滑行轨道装配，使所述第一滑行轨道与所述第二滑行轨道在机架上跟随加工进度移动。

所述计算机工作台可通过人工操控铺胶装置、铺粉装置、尺寸控制装置、挤压装置、加热装置的运行。

所述试验台包括试验台底座、万向轮、试验台面，所述试验台底座与所述试验台面通过所述万向轮连接，所述万向轮由所述独立计算机工作台控制，可进行任意方向的转动，在作业过程中保持被加工不锈钢异形表面局部保持水平。

所述铺胶装置还包括圆柱体气缸、活塞、滴胶管、喷嘴；所述铺胶装置由所述独立计算机工作台控制，使铺胶装置精确到达被加工表面。

所述圆柱体气缸为气动装置，通过所述活塞气动加压，将所述滴胶管中的胶体挤压至所述喷嘴喷出。

所述铺粉装置由粉盒、样品微粒、隔板、底板组成；所述隔板上均匀排列有孔径一致的圆形孔洞，且所述隔板可根据不同直径样品微粒进行更换，以满足不同直径样品微粒的规则添加。

所述底板为与所述粉盒连接的活动结构，所述底板可根据不同设备不同作业状态进行开关，以此控制样品微粒对所述3D打印不锈钢异形表面的铺粉。

所述尺寸控制装置由红外测厚仪与可变形刮板组成；所述可变形刮板还包括连杆、压力装置、金属刮刀、磁吸弹性金属条；所述磁吸弹性金属条装配于所述金属刮刀顶端，利用磁力吸附所述可变形刮板。

所述金属刮刀为竖条状排列的弹性金属薄片，实时调整所述弹性金属薄片的纵向位移和端部轮廓，使其与被加工3D打印不锈钢异形表面预设的曲面、凹槽、孔洞的外形轮廓一致。