[发明专利]一种压力铸造极坐标3D打印设备与方法

摘要

本发明公开了一种压力铸造极坐标3D打印设备与方法，所述设备包括打印头及送料装置，用于高温熔融状态铝及铝合金的保温、传送及定量挤出；极坐标运动控制装置，用于实现了回转曲线运动轨迹；平面坐标运动控制装置，用于和极坐标运动控制装置相配合，实现了直线运动轨迹；运动控制及工艺控制系统，利用二维轮廓数据驱动极坐标运动控制装置、平面坐标运动控制装置及打印头及送料装置，实现铝及铝合金的3D打印。所述方法采用极坐标3D打印实现铝及铝合金的精密铸造，这种方法彻底打破了传统的铸件生产模式。

主权项

一种压力铸造极坐标3D打印设备，其特征在于，所述打印设备包括：打印头及送料装置，用于高温熔融状态铝及铝合金的保温、传送及定量挤出；极坐标运动控制装置，用于实现所述打印设备的工作台在公转半径内的经线方向的运动和工作台的回转曲线运动,所述极坐标运动控制装置包括：工作台、第三电机、第四电机、第三丝杠和极坐标滑块；所述工作台和第四电机安装在极坐标滑块上；所述第三丝杠在第三电机的带动下使工作台整体沿第三丝杠方向直线移动，实现工作台在公转半径内的经线方向运动；同时工作台在第四电机的带动下作旋转运动，实现了工作台的回转曲线运动；平面坐标运动控制装置，用于和极坐标运动控制装置相配合，实现打印设备的逐层堆积打印制造的过程，并且能够实现打印头经线方向和Z向的运动，所述平面坐标运动控制装置包括：横梁及丝杠螺母、第一电机、第一丝杠、滑块与打印头、第二电机及第二丝杠；所述第一丝杠在第一电机的带动下做旋转运动，并使得所述横梁带动滑块和打印头沿第一丝杠做Z向整体移动，实现逐层堆积打印制造的过程；所述滑块和打印头在第二电机及第二丝杠的带动下做与Z向垂直的X向运动，并与极坐标配合使打印头做经线方向和Z向的运动；其中，所述第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠均采用滚珠丝杠；运动控制及工艺控制系统，利用待打印铸件的二维轮廓数据，驱动极坐标运动控制装置、平面坐标运动控制装置和打印头及送料装置，实现铝及铝合金的3D打印。