一种3D打印设备及方法与流程

文档序号:11797881阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种3D打印设备,该设备包括自动送料机构、控制机构、驱动机构,控制机构分别与自动送料机构、驱动机构连接;其特征在于,该设备还包括搅拌摩擦焊机构,所述搅拌摩擦焊机构分别与驱动机构、控制机构连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备,其特征在于,所述自动送料机构包括焊材仓(30),所述焊材仓(30)内装有型材。

3.根据权利要求1或2所述的3D打印设备,其特征在于,所述搅拌摩擦焊机构包括动力输入轴(19)、传动轴(20)、左驱动轴(18)及右驱动轴(21);动力输入轴(19)齿轮连接传动轴(20),传动轴(20)齿轮连接右驱动轴(21),右驱动轴(21)固接右万向接头(24),右万向接头(24)固接右刀柄(25),右刀柄(25)夹持右搅拌头(4);动力输入轴(19)齿轮连接左驱动轴(18),左驱动轴(18)固接左万向接头(10),左万向接头(10)固接左刀柄(9),左刀柄(9)夹持左搅拌头(6);所述搅拌摩擦焊机构具有通过螺栓连接的上盖(22)和下盖(23),左搅拌头(6)和右搅拌头(4)自下盖(23)的下侧伸出,所述左搅拌头(6)和右搅拌头(4)对称设置且二者旁侧安装有微锻机构。

4.根据权利要求3所述的3D打印设备,其特征在于,所述左搅拌头(6)和右搅拌头(4)旁侧还安装有辅助热源装置(26),辅助热源装置(26)上安装有能量调节器(27)。

5.根据权利要求2或4所述的3D打印设备,其特征在于,所述自动送料机构还包括步进电机(1)、送料驱动齿轮(2),送料驱动齿轮(2)包括主动轮和从动轮,步进电机(1)固接主动轮、带动主动轮旋转,自焊材仓(30)出来的V形焊材从主动轮和从动轮之间的缝隙通过;该设备还包括用于3D零件堆焊的打印底板(3),所述动力输入轴(19)垂直于打印底板(3),左刀柄(9)或右刀柄(25)与动力输入轴(19)之间具有夹角。

6.根据权利要求5所述的3D打印设备,其特征在于,所述驱动机构为马达(16),控制机构与马达(16)连接,马达(16)的输出轴与动力输入轴(19)齿轮连接。

7.根据权利要求6所述的3D打印设备,其特征在于,所述微锻机构包括振动仪(8)、推杆(7)及锤头(5),振动仪(8)连接推杆(7),推杆(7)与锤头(5)固接。

8.根据权利要求7所述的3D打印设备,其特征在于,所述控制机构包括两两之间通过工业CAN网络总线(14)连接的工控机(32)、数控机床或机器人控制器(11)、时钟控制器(12)、送料控制放大器(28)、搅拌摩擦焊控制放大器(13)、振动控制放大器(31)、辅助热源控制放大器(29),送料控制放大器(28)通过电缆连接步进电机(1),搅拌摩擦焊控制放大器(13)通过电缆连接马达(16),振动控制放大器(31)通过电缆连接振动仪(8),辅助热源控制放大器(29)通过电缆连接辅助热源装置(26);控制机构均与通有24V直流电的电源线(15)连接,连接搅拌摩擦焊控制放大器(13)和马达(16)的电缆为反馈信号线(17)。

9.一种3D打印方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

步骤1,控制机构运行;

步骤2,控制机构控制自动送料机构供给型材;

步骤3,利用搅拌摩擦焊机构焊接型材、打印出3D产品。

10.根据权利要求9所述的3D打印方法,其特征在于,所述的3D产品横截面具有V形网状焊缝;控制机构包括工控机(32)、数控机床或机器人控制器(11),工控机(32)根据待打印3D产品自动生成控制搅拌摩擦焊机构工作的控制程序,所述控制程序、数控机床或机器人控制器(11)内的G代码同时运行。

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