[发明专利]一种等离子3D打印设备及方法

摘要

本发明公开了一种等离子3D打印设备及方法，该设备由监控系统、等离子束流加工系统和打印平台组成；等离子束流加工系统由安装有喷头的等离子体发生器、对喷头出口与水平打印台之间距离进行调节的打印距离调节装置、供气装置和送粉器组成；监控系统包括位置调整控制器、温度检测单元、距离检测单元和打印距离调节控制器，温度检测单元与打印距离调节控制器组成温度调控装置；该方法包括步骤：一、待打印工件三维立体模型获取及分层切片处理；二、扫描路径填充；三、打印路径获取；四、由下至上逐层打印。本发明设计合理、操作简便且成型效率高、使用效果好，无需密闭成型室，并且不需要保护气氛或真空环境，工件成型过程直接在大气环境下进行。

主权项

1.一种等离子3D打印设备，其特征在于：由监控系统、等离子束流加工系统和打印平台组成，所述打印平台包括供待打印工件(3)放置的水平打印台(4)和对水平打印台(4)的位置进行调整的打印台位置调整装置，所述水平打印台(4)安装于所述打印台位置调整装置上；所述等离子束流加工系统由安装有喷头且用于产生等离子束的等离子体发生器、对所述喷头的出口与水平打印台(4)之间的距离进行调节的打印距离调节装置、为所述等离子体发生器提供工作气体的供气装置(1)和用于连续向所述等离子体发生器内送入打印材料的送粉器(2)组成，所述等离子体发生器位于水平打印台(4)上方且其安装在所述打印距离调节装置上；所述供气装置(1)通过供气管(5)与所述等离子体发生器上所开的进气口连接；所述等离子体发生器内设置有供所述打印材料流通的粉末流通通道(14)，所述粉末流通通道(14)与所述等离子体发生器内的放电室(13-4)内部相通且其与所述进气口连通，所述粉末流通通道的外端口为进粉口(22)，所述送粉器(2)的送粉口通过送粉管(6)与进粉口(22)连接；所述监控系统包括对所述打印台位置调整装置进行控制的位置调整控制器(15)、对待打印工件(3)上表面温度进行实时检测的温度检测单元(9)、对所述喷头的出口与水平打印台(4)之间的距离进行实时检测的距离检测单元(8)和对所述打印距离调节装置进行控制的打印距离调节控制器(10)，所述位置调整控制器(15)与所述打印台位置调整装置连接，所述打印距离调节控制器(10)与所述打印距离调节装置连接，所述温度检测单元(9)和距离检测单元(8)均与打印距离调节控制器(10)连接；所述温度检测单元(9)与打印距离调节控制器(10)组成温度调控装置；所述等离子体发生器产生的等离子束的中心轴线与竖直面之间的夹角不大于45°；所述打印距离调节装置为沿所述等离子束的中心轴线对所述喷头进行上下调整的上下调整装置(17)，所述距离检测单元(8)为对沿所述等离子束的中心轴线从所述喷头的出口到水平打印台(4)之间的距离进行实时检测的距离检测装置。