[发明专利]3D金属打印机

摘要

本发明公开了一种3D金属打印机。集陶瓷熔化炉和液态金属喷射器为一体的打印头是本3D打印机的关键技术：打印头为耐高温的陶瓷或石墨材料，外层安装水冷电涡流线圈，熔化炉中充入惰性气体保护液态金属，喷射器为往复式柱塞泵。水冷电涡流线圈通以高频电流，可根据材料类型、模型要求、加工速度等因素由高频控制器调节加热功率。惰性气体保护熔化的金属同时保持一定压力，便于液态金属的流动，同时停机时借助气体清除柱塞泵和熔化炉中的金属残渣。打印头除了用于3D打印机，也可以用于金属材料的压铸成型、注射成型等设备。

主权项

3D金属打印机，包括打印金属线盘(1)、进入熔化炉的金属线数量控制器(2)、熔化后打印的金属线(3)、通向熔化炉的惰性气体(4)、柱塞开启闭合两位置电磁控制阀(5)、惰性气体恒压保持筒(6)、陶瓷喷射柱塞(7)、喷射柱塞振荡控制器(8)、工作台XYZ轴运动控制器和伺服系统(9)、打印工作台(10)、陶瓷喷射泵(11)、喷射泵水冷电涡流加热线圈(12)、柱塞下端上限位置(13)、柱塞下端下限位置(14)、柱塞闭合位置(15)、喷射泵喷嘴(16)、熔化炉盖(17)、金属熔化陶瓷炉(18)、熔化炉加热的水冷电涡流线圈(19)、金属熔化炉的陶瓷基座(20)、液态金属导孔(23)、工作台水冷却管(24)、工作台X轴导轨(25)、工作台Y轴导轨(26)、工作台Z轴导轨(27)、冷却水机组(28)、高频加热控制器(29)、送料电机控制器(30)、步进送料电机(31)、液态金属液位和温度传感器(32)、惰性保护气体陶瓷导入管(33)、熔化炉陶瓷密封盖(34)、水冷高频线圈(35)、陶瓷金属熔化炉体(36)、熔化炉陶瓷外罩(37)、液态金属输送管(38)、工作台冷却接头(39)、喷射泵冷却接头(40)、熔化炉冷却接头(41)、振荡控制器(42)、往复振荡器(43)、喷射泵陶瓷密封环(44)、陶瓷喷射泵塞(45)、陶瓷喷射泵体(46)、喷射泵陶瓷外罩(47)、连接熔化炉和喷射泵的陶瓷螺栓(48)；集陶瓷熔化炉和液态金属喷射器为一体的打印头是本3D打印机的关键技术；其特征在于：打印头为耐高温的陶瓷或石墨材料，外层安装水冷电涡流线圈(19)，熔化炉中充入惰性气体保护液态金属，喷射器为往复式柱塞泵。水冷电涡流线圈通以高频电流，可根据材料类型模型要求加工速度等因素由高频控制器调节加热功率。柱塞泵塞的往复运动频率随工作台的XYZ方向速度按照非线性函数进行调节，柱塞泵上的电涡流加热线圈依据停机开机加工速度等因素开启或关闭。惰性气体保护熔化的金属同时保持一定压力，便于液态金属的流动，同时停机时借助气体清除柱塞泵和熔化炉中的金属残渣。