易与其他粒子碰撞而损失能量，保证电子束的加工效果。还可以避免电子束发射器的灯丝被氧化而损坏。
[0064]需要说明的是，在真空室13和电子束发射器11之间还可以设置有电子偏转元件122，用于将电子束发射器11发射的电子偏转至加工平面的预设区域，以便对加工平面上的材料进行加工。
[0065]优选地，功率密度调节元件12在接收到第三指令时，将电子束发射器11聚焦点的功率密度调节为第三功率密度，以使电子束发射器11发射电子在轮廓层的表面形成预设图形。
[0066]例如，轮廓层的厚度为0.02mm，那么可以调节电子束发射器11发射电子的功率和移动速度，使得电子束发射器11不将轮廓层完全烧穿，而仅去除轮廓层一定厚度内的材料，例如可以根据设置在轮廓层表面形成深度为1nm至10nm的图形。
[0067]所述功率密度调节元件12包括:
[0068]功率调节元件121，根据接收到的指令调节所述电子束发射器11发射电子的功率;
[0069]和/ 或
[0070]电子偏转元件122，根据接收到的指令调节所述电子束发射器11发射电子的偏转方向；
[0071]还包括:
[0072]时间控制元件，用于控制电子束发射器11按照预定的工作时间和休止时间比发射电子。
[0073]调节功率密度的方式可以有多种，例如通过功率调节元件121增加电子束发射器11的发射功率，可以使得发射出的电子束功率得到提升，从而在聚焦点的功率密度也相应地提升。也可以通过电子偏转元件122来控制电子束的偏转，使得电子束在聚焦点更加集中，从而增大在聚焦点的功率密度。
[0074]通过时间控制元件来使得电子束发射器11按照预定的工作时间和休止时间比发射电子，可以保证电子束发射器11聚焦点的功率密度调节为第二功率密度时，向待去除材料发射电子时间不会过长，从而避免待去除材料发生热扩散而导致熔融，保证了电子束能够良好地去除相应材料。其中的工作时间和休止时间比可以根据具体需要进行设置。
[0075]优选地，还包括:
[0076]送粉缸15，用于向成型缸的加工平面上传输材料，其中传输的材料可以是涂层，从而避免被抽真空元件14抽出，例如通过铺粉辊或者铺粉刮板将粉末形成均匀的材料涂层；
[0077]成型缸16，用于控制加工平面运动，以根据每层轮廓层形成三维器件17，成型缸16和电子偏转元件122可以由处理器控制，根据三维器件17的CAD模型的每层的二维轮廓信息，分别控制加工平面进行运动，以及产生相应的电场控制电子偏转对材料指定区域进行加工，从而形成相应的层结构，然后再通过改变电子束发射器11功率，将烧结凝固和融化凝固的材料去除，从而完成该层的处理，成型缸16下降一个层的厚度，以形成下一层结构，直至形成完整的三维器件17。
[0078]本实用新型还提出了一种3D打印装置，包括:激光发射器和功率密度调节元件，
[0079]所述功率密度调节元件在接收到第四指令时，将所述激光发射器聚焦点的功率密度调节为第四功率密度，以使所述激光发射器发射激光对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在所述加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层；
[0080]所述功率密度调节元件在接收到第五指令时，将所述激光发射器聚焦点的功率密度调节为第五功率密度，以使所述激光发射器在形成每层轮廓层后和/或形成所述轮廓层的过程中，发射激光去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。
[0081]通过激光也可以进行熔融和去除操作，而且对于操作环境的要求较低，易于降低成本。
[0082]如图2所示，根据本实用新型一个实施例的3D打印装置，包括:
[0083]第一电子束发射器21，用于对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层；
[0084]第二电子束发射器22，用于在第一电子束发射器21形成每层轮廓层后和/或形成轮廓层的过程中，去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。
[0085]本实施例中通过两个电子束发射器分别实现形成轮廓层和去除材料的操作，无需调节电子束发射器的功率，较为容易实现调节和控制。
[0086]优选地，还包括:
[0087]电子偏转元件23，用于将所述第一电子束发射器21发射的电子和/或所述第二电子束发射器22发射的电子偏转至所述加工平面的预设区域；
[0088]时间控制元件，用于控制第一电子束发射器21和/或第二电子束发射器22按照预定的工作时间和休止时间比发射电子。
[0089]优选地，还包括:
[0090]真空室24，其中，待成型材料位于真空室24中；
[0091]抽真空元件25，用于抽出真空室24中的气体。
[0092]优选地，还包括:
[0093]送粉缸26，用于向成型缸的加工平面上传输材料；
[0094]成型缸27，用于控制加工平面运动，以根据每层轮廓层形成三维器件28。
[0095]以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到现有技术中，在3D打印技术中，难以处理成型器件复杂部位的粗糙部。根据本实用新型的技术方案，通过在每层轮廓形成后，或在每层轮廓成型过程中，可以通过电子束发射器发射电子束去除超出预设区域和/或预设高度的材料，从而提高形成的每层轮廓的精度和表面质量，进而提高形成的三维器件的精度和表面质量。
[0096]在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
[0097]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括:电子束发射器和功率密度调节元件， 所述功率密度调节元件在接收到第一指令时，将所述电子束发射器聚焦点的功率密度调节为第一功率密度，以使所述电子束发射器发射电子对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在所述加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层； 所述功率密度调节元件在接收到第二指令时，将所述电子束发射器聚焦点的功率密度调节为第二功率密度，以使所述电子束发射器在形成每层轮廓层后和/或形成所述轮廓层的过程中，发射电子去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，还包括: 真空室，其中，所述待成型材料位于所述真空室中； 抽真空元件，用于抽出所述真空室中的气体。3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述功率密度调节元件在接收到第三指令时，将所述电子束发射器聚焦点的功率密度调节为第三功率密度，以使所述电子束发射器发射电子在所述轮廓层的表面形成预设图形。4.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述功率密度调节元件包括: 功率调节元件，根据接收到的指令调节所述电子束发射器发射电子的功率； 和/或 电子偏转元件，根据接收到的指令调节所述电子束发射器发射电子的偏转方向； 还包括: 时间控制元件，用于控制所述电子束发射器按照预定的工作时间和休止时间比发射电子。5.根据权利要求1至3中任一项所述的3D打印装置，其特征在于，还包括: 送粉缸，用于向成型缸的加工平面上传输材料； 所述成型缸，用于控制所述加工平面运动，以根据每层轮廓层形成三维器件。6.一种3D打印装置，其特征在于，包括:激光发射器和功率密度调节元件， 所述功率密度调节元件在接收到第四指令时，将所述激光发射器聚焦点的功率密度调节为第四功率密度，以使所述激光发射器发射激光对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在所述加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层； 所述功率密度调节元件在接收到第五指令时，将所述激光发射器聚焦点的功率密度调节为第五功率密度，以使所述激光发射器在形成每层轮廓层后和/或形成所述轮廓层的过程中，发射激光去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。7.—种3D打印装置，其特征在于，包括: 第一电子束发射器，用于对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在所述加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层； 第二电子束发射器，用于在所述第一电子束发射器形成每层轮廓层后和/或形成所述轮廓层的过程中，去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。8.根据权利要求7所述的3D打印装置，其特征在于，还包括: 电子偏转元件，根据接收到的指令调节所述第一电子束发射器和/或第二电子束发射器发射电子的偏转方向； 时间控制元件，用于控制所述第一电子束发射器和/或第二电子束发射器按照预定的工作时间和休止时间比发射电子。9.根据权利要求7所述的3D打印装置，其特征在于，还包括: 真空室，其中，所述待成型材料位于所述真空室中； 抽真空元件，用于抽出所述真空室中的气体。10.根据权利要求7至9中任一项所述的3D打印装置，其特征在于，还包括: 送粉缸，用于向成型缸的加工平面上传输材料； 所述成型缸，用于控制所述加工平面运动，以根据每层轮廓层形成三维器件。
【专利摘要】本实用新型涉及3D打印装置，包括：电子束发射器和功率密度调节元件，功率密度调节元件调节电子束发射器聚焦点的功率密度，使电子束发射器发射电子对加工平面的待成型材料进行处理，和/或在加工平面设置待成型材料，以在加工平面逐层形成轮廓层，或使电子束发射器在形成每层轮廓层后和/或形成轮廓层的过程中，发射电子去除该层轮廓层中超出预设区域的材料，和/或去除该轮廓层中超出预设高度的材料。在每层轮廓形成后，或在每层轮廓成型过程中，通过电子束发射器发射电子束去除超出预设区域和/或预设高度的材料，可以提高形成的每层轮廓的精度和表面质量，从而提高形成的三维器件的精度和表面质量。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y30/00
【公开号】CN204912763
【申请号】CN201520585149
【发明人】马承伟
【申请人】马承伟
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月5日