一种组合式激光选区熔化金属3D打印基板的制作方法

文档序号:15143784发布日期:2018-08-10 20:12阅读:255来源:国知局

本发明涉及一种组合式激光选区熔化金属3d打印基板,属于增材制造与金属3d打印领域。



背景技术:

激光选区熔化金属3d打印以金属粉末为原材料,根据成型件三维cad模型的分层切片信息,扫描系统控制激光束作用于待成型区域内的粉末,使粉末熔化,经冷却后成型,扫描完一层,工作台下降一定高度,再铺一层粉,在熔化,就这样反复累积,直到完成整个零件的成型。

激光选区熔化金属3d打印能够直接制造金属零件,具有突出的优点。但是在打印金属零件时,会产生很大的应力,导致打印过程中的零件变形,因此需要将零件打印在基板上,防止零件变形。

基板虽然解决了打印过程中零件变形的问题,但也给成形带来了不利的影响,首先,基板和零件是连在一起的,取下零件只能用机械加工或线切割方式进行分离。但是由于基板较大,这给零件的切割分离带来不便,特别是当成形件较小时、基板上打印的零件较多时,这个问题更明显;其次,为减少应力和促进结合,通常要求基板和打印的零件的材料种类相同,打印不同材料的零件需要换不同材料的基板,整体制造的大块基板成本很高;最后,成形件和基板分离时必须切割一部分基板,使得每次打印后基板都必须重新加工,导致基板越来越薄,很快就不能再使用,导致3d打印成本的增加,特别是打印一些稀贵金属时需要用稀贵金属的基板,这个问题越明显。此外,每次更换基板时,都需要花费大量时间对基板进行调平,大大降低了打印效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种组合式激光选区熔化金属3d打印基板,包括基座1、活动块2,基座1上面设有多块活动块2,活动块2的外边缘不超过基座1的外边缘,活动块2与基座之间为可拆卸连接。

优选的,本发明所述活动块2与基座1之间通过连接杆3、沉头紧固螺栓4连接,活动块2的底部中心位置设有不贯穿的螺纹孔21,基座1上设有方孔11,方孔11对应位置的侧面设有一个以上的沉头螺纹孔ⅰ12,方孔11与沉头螺纹孔ⅰ12连通;连接杆3截面为方形的,头部为螺纹,连接杆3的一端插入方孔11中,另一端通过螺纹与活动块2的螺纹孔21连接,沉头紧固螺栓4拧到沉头螺纹孔ⅰ12中将连接杆3固定。

优选的,本发明所述基座1的四角上设有沉头螺纹孔ⅱ13,用于将基座1固定在3d打印机的成形平台上。

本发明所述活动块2的大小、形状、材料不做限制,可根据打印件的尺寸、形状和合金种类进行选择,该选择属于常规选择。

本发明的有益效果:

(1)零件打印在活动块上,活动块较小且可以容易的拆下,零件与活动块的分离方便。

(2)打印不同的材料时,只需要换活动块,而不需要换基座降低基板的成本,可以用价格便宜的材料作为基座,而且线切割分离时破坏的只是单个小的活动块,而不是整个基板。

(3)调平的基座可以一直固定在工作台上,打印时只需装上活动块即可,节省基板安装调平时间,提高打印效率。

附图说明

图1为本发明组合式基板结构示意图;

图2为本发明基座结构示意图;

图3为本发明活动块结构示意图。

图中,1-基座;2-活动块;3-连接杆;4-紧固螺栓;11-方孔;12-沉头螺纹孔ⅰ;13-沉头螺纹孔ⅱ;21-螺纹孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明,下面的例子仅是解释本发明,并不构成对本发明的保护范围的限定。

实施列1

一种组合式激光选区熔化金属3d打印基板,包括基座1、活动块2,基座1上面设有4块活动块2,活动块2的外边缘不超过基座1的外边缘,活动块2与基座之间为可拆卸连接,本实施例中为螺纹连接,直接用螺栓将基座1和活动块2进行连接;所述基座1的四角上设有沉头螺纹孔ⅱ13,用于将基座1固定在3d打印机的成形平台上。

本实施例所述基座1为不锈钢厚块,尺寸为252mm×252mm×30mm与3d打印机成形平台匹配,所述活动块2为铜合金圆形厚块,直径为80mm,厚度为10mm。

所述基座1四角的沉头螺纹孔ⅱ(13)固定在3d打印机的成形平台上,调平后,所述活动块2通过连接杆3、紧固螺栓4安装紧固在所述基座1上后,进行3d打印。

下面结合具体使用过程对本发明作进一步详细说明,具体包括以下步骤:

(1)通过基座四个角上的沉头螺纹孔ⅱ13,用螺栓把基座固定到工作台上并调平基板;

(2)通过螺栓把活动块2安装到基座1上。

(3)开机把铜合金零件打印到活动块2上;打开仓门,上升工作台,拧松紧固螺栓4,把活动块2连同连接杆3一同取下,然后把连接杆从活动块上卸下;用线切割对零件和活动块2进行分离。

实施例2

一种组合式激光选区熔化金属3d打印基板,包括基座1、活动块2,基座1上面设有4块活动块2,活动块2的外边缘不超过基座1的外边缘;活动块2与基座1之间通过连接杆3、沉头紧固螺栓4连接,具体为:活动块2的底部中心位置设有不贯穿的螺纹孔21,基座1上设有方孔11,方孔11对应位置的侧面设有一个以上的沉头螺纹孔ⅰ12,方孔11与沉头螺纹孔ⅰ12连通;连接杆3截面为方形的,头部为螺纹,连接杆3的一端插入方孔11中,另一端通过螺纹与活动块2的螺纹孔21连接,沉头紧固螺栓4拧到沉头螺纹孔ⅰ12中将连接杆3固定(如图1~3所示)。

所述基座为不锈钢厚块,尺寸为252mm×252mm×30mm与3d打印机成形平台匹配,所述活动块为钛合金厚块,尺寸为50mm×50mm×10mm。

下面结合具体使用过程对本发明作进一步详细说明,具体包括以下步骤:

(1)通过基座四个角上的沉头螺纹孔ⅱ13,用螺栓把基座固定到工作台上并调平基板.

(2)把连接杆3跟活动块2装配到一起,然后安装到基座1上,通过基座侧面的沉头螺纹孔ⅰ12,用紧固螺栓4将连接杆3固定好。

(3)开机把钛合金零件打印到活动块2上;打开仓门,上升工作台,拧松紧固螺栓4,把活动块2连同连接杆3一同取下,然后把连接杆从活动块上卸下;用线切割对零件和活动块2进行分离。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种组合式激光选区熔化金属3D打印基板,属于增材制造与金属3d打印领域。所述组合式激光选区熔化金属3D打印基板,包括基座、活动块,基座上面设有多块活动块,活动块的外边缘不超过基座的外边缘,活动块与基座之间为可拆卸连接。本发明所述组合式基板可以将零件打印在活动块上,活动块较小且可以容易的拆下,零件与活动块的分离方便。打印不同的材料时,只需要换活动块,而不需要换基座降低基板的成本,可以用价格便宜的材料作为基座,而且线切割分离时破坏的只是单个小的活动块,而不是整个基板。调平的基座可以一直固定在工作台上,打印时只需装上活动块即可,节省基板安装调平时间,提高打印效率。

技术研发人员:黎振华;朱飞;徐慧燕;腾宝仁;张晓伟;刘静;杨东方;王春荣
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:2018.03.22
技术公布日:2018.08.10
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