[发明专利]基于磁场调控的3D金属打印系统及其打印方法

摘要

本发明公开了一种基于磁场调控的3D金属打印系统，主要解决现有3D打印机精度低，速度慢和成本高的问题。其包括原材料送出加热装置(1)、打印定位装置(2)、模型放置装置(3)和控制驱动电路(4)，原材料送出加热装置将金属丝(5)升温带电变成带电金属微滴(6)再穿过打印定位装置的偏转磁场；打印定位装置实时调节偏转磁场强度，改变带电金属微滴的运动轨迹，使其准确堆积在模型放置装置的平台上；模型放置装置承接和放置待打印的模型；控制驱动电路给各个电器装置提供控制信号和驱动电力，使其协同工作。本发明利用洛伦兹力偏转带电金属微滴原理，对比传统激光或者电子束打印技术形成熔池，提高了打印精度和速度，降低了成本。

主权项

一种基于磁场调控的3D金属打印系统，包括原材料送出加热装置(1)，用于将原材料送入打印机并使之升温变成熔融液态金属，输送给打印定位装置；打印定位装置(2),用于将熔融液态金属微滴堆叠到模型放置装置的对应位置上；模型放置装置(3),用于承接和放置待打印的模型；控制驱动电路(4)，用于给各个装置提供控制信号，使其协同工作；其特征在于：原材料送出加热装置(1)，由步进电机(101)、定滑轮(102)、陶瓷导引管(103)、高频加温线圈(104)、钨质挤出头(105)和感应加速极板(106)组成；金属丝(5)经过定滑轮(102)和步进电机(101)的摩擦送入陶瓷导引管(103)，通过吸收高频加温线圈(104)的热量变成熔融金属液体，通过感应加速极板(106)电场的感应作用使其带上电荷，再通过电场的吸引力使金属液体飞离钨质挤出头(105)形成带电金属微滴(6)，该金属微滴(6)穿过打印定位装置(2)的磁场，滴到模型放置装置(3)上；打印定位装置(2)，由偏转磁场线圈(201)和偏转磁场铁芯(202)组成，偏转磁场铁芯(202)用来增强偏转磁场的强度；通过控制偏转磁场线圈(201)的电流强度，改变带电金属微滴(6)射在模型放置装置(3)上的位置；模型放置装置(3),由平台(301)和挡板(302)组成，平台(301)通过校准导线(7)连接到定滑轮(102)的金属轴上；挡板(302)用于在带电金属微滴(6)射到平台(301)之前为控制驱动电路(4)提供校准触发信号；控制驱动电路(4)，用于给该系统中的各个电器装置提供控制信号和驱动电力，使其协同工作。