[发明专利]一种基于金属丝熔融沉积成型的五轴3D打印装置及成型方法

摘要

本发明公开了一种基于金属丝熔融沉积成型的五轴3D打印装置。包括打印喷头、可升降的主轴，X和Y方向的导轨/滑台，水平轴支架，垂直支架、打印基台和卡盘。其的主要创新在于：(1)垂直支架安装在水平支架的中部，支架上安装有立式伺服电机，伺服电机轴(C轴)上安装打印基台或者卡盘。(2)水平支架的两侧由立式支柱支撑。水平支架与立式支架通过轴承连接，一端与卧式伺服电机轴固连(A轴)。电机轴与X轴平行。卧式伺服电机及水平支架安装在X向滑台上。(3)采用本装置打印工件时需要将零件划分为主体部和支件部，首先打印主体部，冷却后将其取下。然后将打印基台换成卡盘，将主体部在卡盘上装夹，从而以主体部为基台打印工件的各支件部。

主权项

1.一种基于金属丝熔融沉积成型的五轴3D打印装置，其特征在于：包括打印喷头、可升降的主轴(Z轴)，X方向的导轨和滑台、Y方向的导轨和滑台，水平轴支架，垂直支架，打印基台，伺服电机(5个)，电机数字控制器，线圈预热感应器(2个)。所述打印喷头作为加工主轴安装在Z向升降台上，升降台安装Z向立柱上，即喷头具有垂直方向的一个自由度。所述垂直支架与水平支架中部固连，其在水平支架以下的部分安装立式伺服电机。立式伺服电机采用加长轴，加长轴在两个与水平支架对称的位置与垂直支架通过轴承连接。所述电机轴在远离电机的一端通过螺栓连接设置金属安装板，安装板可以通过螺栓连接打印基台，也可以安装卡盘。卡盘和基台根据需要进行装卸。所述水平支架的两侧由立式支柱支撑。水平支架与立式支架通过轴承连接，确保水平支架转动。其一端与卧式伺服电机轴固连(A轴)。电机轴与X轴平行。水平支架及其驱动电机安装在X方向的滑台上，X方向的导轨安装在Y方向的滑台上。每个伺服电机由一个数字控制器控制，五个数字控制器在整个装置的中央计算机协调下向各自控制的伺服电机发出运动指令，完成加工零件的统一动作。所述打印基台安装线圈感应预热器，可以根据需要对基台进行预热。另一感应预热器安装在X周一端工件的可达位置，根据需要对工件进行预热。