一种金属3D打印机的支撑装置的制作方法

文档序号:15145574发布日期:2018-08-10 20:24阅读:1333来源:国知局

本实用新型涉及3D打印设备技术领域,尤其涉及一种金属3D打印机的支撑装置。



背景技术:

选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)是激光快速成型制造领域中最具发展潜力的技术之一,它基于分层叠加制造原理,通过激光束逐层熔化金属粉末而成型复杂结构金属零件,在此方面与其它常规制造技术相比具有不可替代的优势,已经成为3D打印技术研究的热点。然而,SLM设备在成型金属零件过程中,由于单层叠加的金属层厚度较薄,因此成型过程一般时间较长,而打印完成后对打印平台的清理也需要花费不少的时间和精力,且打印机一般只有一个打印平台,只能在打印平台上完成打印模型并冷却移除后,才能进行下一零件的打印,而这一过程需要将激光器、金属粉末供给装置暂停作业,而后再重新启动并稳定至工作状态,反复开关机,不仅影响打印的效率,更会对设备造成不必要的损耗。为此,我们提出一种金属3D打印机的支撑装置,来解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种金属3D打印机的支撑装置。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种金属3D打印机的支撑装置,包括水平定位装置和位于水平定位装置正上方的激光器,所述水平定位装置上连接有定位板,所述定位板的顶面上安装有两组对称设置的支撑组件,所述支撑组件包括固定在定位板顶面上的冷却套筒和垂直定位装置,所述垂直定位装置位于冷却套筒的内部,所述垂直定位装置包括第二电机和直立的导向槽,所述第二电机的输出端连接有主动齿轮,所述主动齿轮靠近导向槽的一侧啮合连接有从动齿轮,所述从动齿轮转动连接在冷却套筒的内壁上,所述导向槽内活动嵌装有齿条,所述齿条与从动齿轮啮合连接,齿条的顶端连接有支撑板,所述支撑板的顶部依次连接有隔热板、加热板和安装板,所述安装板的顶面中心处可拆卸地连接有基板,所述冷却套筒的内部在基板的上方填充有金属粉末。

优选的,所述水平定位装置包括底板,底板的顶面上分别连接有轴承座和第一电机,轴承座上转动连接有丝杠,丝杠的一端与第一电机的输出端连接,丝杠上螺纹连接有螺母块,底板的顶面上连接有导轨,导轨在丝杠的两侧对称设置,导轨的顶部滑动连接有滑块,滑块和螺母块的顶部分别与定位板的底面连接。

优选的,所述轴承座相互靠近的侧面上均设置有行程控制开关,行程控制开关分别与第一电机电性连接,且行程控制开关与定位板的高度相同。

优选的,所述定位板位于水平定位装置的两个极限位置时,两组支撑组件分别位于激光器的正下方。

优选的,所述冷却套筒的内部设置有螺旋结构的冷却管路,冷却管路靠近冷却套筒的内壁分布。

优选的,所述支撑板的内部设置有连续回转的U型结构的冷却管路。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果有:本实用新型通过设置水平定位装置,并在水平定位装置上设置两组支撑组件,可实现两组支撑组件的交替使用,能够在不停机状态下完成基板在安装板上的安装和拆卸,以及两个模型进行打印的连续衔接,提升了打印的工作效率,避免了激光器等电气部件的反复停开机,减少不必要的机器损耗,延长了设备的使用寿命;本实用新型结构合理,操作简单方便,实用性较好。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种金属3D打印机的支撑装置的工作状态一的结构示意图;

图2为本实用新型提出的一种金属3D打印机的支撑装置的工作状态二的结构示意图。

图中:1激光器、2定位板、3冷却套筒、4导向槽、5第二电机、6主动齿轮、7从动齿轮、8齿条、9支撑板、10隔热板、11加热板、12安装板、13基板、14金属粉末、15螺母块、16底板、17轴承座、18第一电机、19丝杠、20导轨、21滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1-2,一种金属3D打印机的支撑装置,包括水平定位装置和位于水平定位装置正上方的激光器1,水平定位装置包括底板16,底板16的顶面上分别连接有轴承座17和第一电机18,轴承座17上转动连接有丝杠19,丝杠19的一端与第一电机18的输出端连接,丝杠19上螺纹连接有螺母块15,轴承座17相互靠近的侧面上均设置有行程控制开关,行程控制开关分别与第一电机18电性连接,且行程控制开关与定位板2的高度相同,底板16的顶面上连接有导轨20,导轨20在丝杠19的两侧对称设置,导轨20的顶部滑动连接有滑块21,水平定位装置上连接有定位板2,滑块21和螺母块15的顶部分别与定位板2的底面连接,定位板2的顶面上安装有两组对称设置的支撑组件,定位板2位于水平定位装置的两个极限位置时,两组支撑组件分别位于激光器1的正下方,支撑组件包括固定在定位板2顶面上的冷却套筒3和垂直定位装置,冷却套筒3的内部设置有螺旋结构的冷却管路,冷却管路靠近冷却套筒3的内壁分布,垂直定位装置位于冷却套筒3的内部,垂直定位装置包括第二电机5和直立的导向槽4,第二电机5的输出端连接有主动齿轮6,主动齿轮6靠近导向槽4的一侧啮合连接有从动齿轮7,从动齿轮7转动连接在冷却套筒3的内壁上,导向槽4内活动嵌装有齿条8,齿条8与从动齿轮7啮合连接,齿条8的顶端连接有支撑板9,支撑板9的内部设置有连续回转的U型结构的冷却管路,支撑板9的顶部依次连接有隔热板10、加热板11和安装板12,安装板12的顶面中心处可拆卸地连接有基板13,冷却套筒3的内部在基板13的上方填充有金属粉末14。

工作原理:本实用新型在使用时,装置通电初始化后,处于工作状态一,即定位板2位于水平定位装置的最右端的极限位置,安装板12位于垂直方向的最高位置,将基板13安装在安装板12的顶部,通过第一电机18驱动丝杠19转动,丝杠19驱动螺母块15水平向左移动,直至定位板2触及左侧的轴承座17上的行程控制开关,第一电机18停止工作,此时右侧的安装了基板13的支撑组件位于激光器1的正下方,即进入工作状态二,3D打印机的供料装置向基板13的表面逐层铺设金属粉末14,激光器1在水平面扫描烧结金属粉末14,第二电机5工作驱动主动齿轮6转动,主动齿轮6驱动从动齿轮7转动,从动齿轮7驱动齿条8逐渐下移,使得金属粉末14逐层铺设后逐层下移,金属粉末14的表面与激光器1保持恒定的距离,并逐层对金属粉末14进行烧结,与此同时,在位于左侧一组的支撑组件的安装板12上完成基板13的安装,当右侧的一组支撑组件上的模型打印完成后,通过第一电机18驱动丝杠19反向转动,从而使定位板2向右移动,直至定位板2触及右侧的轴承座17上的行程控制开关,第一电机18停止工作,此时左侧的支撑组件位于激光器1的正下方,以上述同样的烧结过程,完成金属粉末14的逐层烧结,即模型的逐层打印,此时右侧的支撑组件位于激光器1的一侧,通过向冷却套筒3内和支撑板9内的冷却管道内注入冷却液,对前述打印完成的模型进行冷却,冷却完成后,将基板13连同模型一同从安装板12上移除,并更换新的基板13准备下一个零件的打印。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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