[发明专利]一种轧辊等离子3D快速成型设备及成型方法

摘要

本发明公开了一种轧辊等离子3D快速成型设备及成型方法，该设备由监控系统、等离子束流加工系统和供待成型轧辊放置的水平打印台组成；等离子束流加工系统由等离子体发生器、供气装置、用于连续送出被加工丝材的送丝装置和打印位置调整装置组成；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、打印距离调节控制器和旋转控制器，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、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、由内至外逐层打印。本发明设计合理、操作简便且成型效率高、使用效果好，成型过程直接在大气环境下进行，所成型轧辊质量好。

主权项

一种轧辊等离子3D快速成型设备，其特征在于：由监控系统、等离子束流加工系统和供待成型轧辊放置的水平打印台组成，所述待成型轧辊包括辊芯(3‑1)和布设在辊芯(3‑1)中部外侧的辊身外层(3‑2)，辊身外层(3‑2)与辊芯(3‑1)呈同轴布设；所述水平打印台包括水平支撑机构(16)和固定安装在水平支撑机构(16)上且带动辊芯(3‑1)绕其中心轴线进行旋转的水平旋转机构(4)，所述水平旋转机构(4)位于水平支撑机构(16)上方，所述辊芯(3‑1)呈水平布设且其安装于水平旋转机构(4)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、为所述等离子体发生器提供工作气体的供气装置(1)、用于连续送出被加工丝材(2)的送丝装置和对打印位置进行调整的打印位置调整装置组成，所述等离子体发生器和所述送丝装置均位于水平旋转机构(4)上方，所述送丝装置位于所述等离子体发生器一侧；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；所述被加工丝材(2)的外端为熔化端，所述熔化端位于所述喷头的出口下方且其位于所述等离子束的中心轴线上；所述打印位置调整装置包括带动所述等离子体发生器与所述送丝装置同步在水平面上进行移动的水平移动装置和带动所述等离子体发生器、所述送丝装置与所述水平移动装置同步移动并相应对所述喷头的出口与辊芯(3‑1)之间的距离进行调节的打印距离调节装置，所述等离子体发生器和所述送丝装置均安装在所述水平移动装置上，且所述水平移动装置安装在所述打印距离调节装置上；所述监控系统包括对所述水平移动装置进行控制的水平移动控制器(24)、对辊身外层(3‑2)的外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辊芯(3‑1)之间的距离进行实时检测的距离检测单元(8)、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)、对辊芯(3‑1)的旋转角度进行实时检测的旋转角度检测单元(26)和对水平旋转机构(4)进行控制的旋转控制器(15)，所述水平移动控制器(24)与所述水平移动装置连接，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；所述旋转角度检测单元(26)与旋转控制器(15)连接。