一种3D打印蓄能发光宝石生产系统的制作方法

一种3D打印蓄能发光宝石生产系统，属于宝石生产加工设备技术领域。

背景技术：

自然界中存在一些天然的发光物质，我国民间流传的“夜明珠”具有奇异的发光性能，可在无光的环境中放出晶莹的光辉，又如“夜光杯”等，都因其数量极少，被视为人间珍宝。蓄能发光材料，也称为长余辉光发光材料，吸收可见光后可以在暗处缓慢发光，从而具有“夜明珠”的功能。因此便将材料通过人工的方法合成为块状石头，通过切割、打磨、抛光等工艺，实现人们想要的器件，合成的石头亮度高，有天然矿石的质地，无毒、无害、无放射性。现有的宝石生产系统大多通过模具来使加工出的宝石呈现出不同的形状，以满足人们的需求，但由于模具的设计制作费用较高，因为使加工出来的宝石的价格大大提高，而且通过模具加工的方式效率较低，也无法满足一些复杂形状的宝石形状的加工。此外，现有的发光宝石的生产周期较长。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种不需要设计制作模具、能够根据需要生产各种形状的宝石、生产周期短的3D打印蓄能发光宝石生产系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该3D打印蓄能发光宝石生产系统，其特征在于：包括依次连接的混料机、等静压机以及箱式气氛炉，混料机和等静压机之间设有3D打印机，混料机将混合均匀的物料输送给3D打印机，等静压机对3D打印机打印完成的物品等静压成型，箱式气氛炉对成型后的物品进行烧结。

优选的，还包括筛选单元，筛选单元有两个，两个筛选单元的出料口均与混料机的进料口连通，并将筛选好的物料送入混料机内。

优选的，所述的筛选单元为旋振筛。

优选的，还包括氨分解炉，氨分解炉的出气口与箱式气氛炉的进气口连通。

优选的，所述的箱式气氛炉的排气口设有电火花点火器。

优选的，所述的3D打印机有设置在混料机和等静压机之间的多个。

优选的，所述的3D打印机包括底座、安装在底座上的机头以及带动机头移动的行走机构，底座上可拆卸的安装有用于放置打印物品的托盘。

优选的，所述的底座上设有用于检测托盘水平的水平仪，托盘和底座之间设有水平调节机构。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本3D打印蓄能发光宝石生产系统的混料机和等静压机之间设有3D打印机，可以通过3D打印机将物料打印成所需要的各种形状，从而不需要设计制作模具，而且能够打印出模具无法实现的复杂的形状，大大降低了制作成本，而且也提高了生产周期，适合小批量生产各种形状的宝石，生产速度大大提高。

2、两个筛选单元能够分别对物料进行筛选后再将物料输送至混料机内，从而能够保证物料的粒度满足要求，保证了生产出的宝石的质量稳定。

3、氨气分解炉能够为箱式气氛炉提供氮气环境，从而保证烧结的宝石的性能好，由于氨气分解炉排出的气体中氢气的体积分数大于4%，电火花点火器能够对箱式气氛炉排出的气体进行点燃，从而避免氢气排到空气中发生爆炸的危险。

4、混料机和等静压机之间设有多个3D打印机，从而提高了产品的生产速率。

附图说明

图1为3D打印蓄能发光宝石生产系统的结构示意图。

图2为3D打印机底座的左视示意图。

图中：1、旋振筛 2、混料机 3、3D打印机 4、等静压机 5、箱式气氛炉 6、氨分解炉 7、底座 8、支撑弹簧 9、调节螺母 10、螺杆 11、水平仪 12、把手 13、托盘 14、吸盘 15、托盘安装架。

具体实施方式

图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~2对本实用新型做进一步说明。

一种3D打印蓄能发光宝石生产系统，依次连接的混料机2、等静压机4以及箱式气氛炉5，混料机2和等静压机4之间设有3D打印机3，混料机2将混合均匀的物料输送给3D打印机3，等静压机4对3D打印机3打印完成的物品等静压成型，箱式气氛炉5对成型后的物品进行烧结。本3D打印蓄能发光宝石生产系统的混料机2和等静压机4之间设有3D打印机3，可以通过3D打印机3将物料打印成所需要的各种形状，从而不需要设计制作模具，而且能够打印出模具无法实现的复杂的形状，大大降低了制作成本，而且也提高了生产周期，适合小批量生产各种形状的宝石，生产速度大大提高。

具体的：如图1所示：混料机2的出料口与3D打印机3的进料口连通，从而将混合后的物料输送给3D打印机3。3D打印机有多个，从而能够同时对多个产品进行打印，提高了设备的工作效率。至等静压机4和箱式气氛炉5中可以同时处理多个产品，从而提高了等静压机4和箱式气氛炉5的使用率，避免单独处理一个产品造成能量的浪费。3D打印机3的数量根据需要来设置，在本实施例中，3D打印机3设置有三个，从而能够同时打印三个相同的产品或者三种类型的产品。

在混料机2的进料口处设置有筛选单元，筛选单元为旋振筛1，旋振筛1有两个，两个旋振筛1分别对不同的材料进行筛选，并将筛选后的材料输送给混料机2。由于制作蓄能发光宝石的材料为长余辉发光粉和二氧化硅，因此通过两个旋振筛1即可完成对物料的筛选，即能够对两种材料分别筛选，又方便对物料的添加量的控制。

3D打印蓄能发光宝石生产系统还包括氨分解炉6，氨分解炉6的出气口与箱式气氛炉5的进气口连通，氨分解炉6能够将液氨费解为氮气和氢气，从而能够在箱式气氛炉5内形成一个氮气保护气氛，保证蓄能发光宝石的烧制效果。箱式气氛炉5的出气口设有电火花点火器，由于氨分解炉6分解的产物中氢气的含量为25%，因此需要对箱式气氛炉5排出的气体燃烧处理，除去其中的氢气，从而避免发生爆炸。箱式气氛炉的烧结温度大于等于1350℃，优选1300℃~1500℃。

如图2所示：3D打印机包括底座7、安装在底座7上的机头以及带动机头移动的行走机构，行走机构包括x轴行走机构、y轴行走机构以及z轴行走机构，分别带动机构沿水平横向、水平纵向和竖直方向移动，x轴行走机构、y轴行走机构以及z轴行走机构均是通过伺服电机和同步带的方式带动机头移动。底座7的上方可拆卸的安装有托盘13，机头在托盘13上打印物品，从而对物品进行转移。

底座7上设有用于检测托盘13水平的水平仪11，托盘13和底座7之间设有水平调节机构。底座7的上方安装有托盘安装架15，托盘13可拆卸的安装在托盘安装架15上方，水平仪11安装在托盘托架15的中部并用于检测托盘安装架15的水平，水平调节机构安装在托盘安装架15和底座7之间，托盘13安装在托盘安装架15上。托盘13的两侧对称设有用于取放托盘的把手12。

托盘安装架15为下端封闭的方形筒，托盘13的侧面上方安装有用于对托盘13进行固定的吸盘14。由于托盘安装架15为方形筒，从而能够避免水平调节机构和水平仪11对托盘13的安装造成妨碍。

水平调节机构包括螺杆10、调节螺母9以及支撑弹簧8。螺杆10有四个，四个螺杆10分别设置在底座7的四个角上，螺杆10的下端与底座7固定连接。托盘安装架15可上下滑动的安装在螺杆10上，支撑弹簧8套设在托盘安装架15和底座7之间的螺杆10上，支撑弹簧8处于压缩状态。调节螺母9安装在托盘安装架15上侧的托盘13上，从而能够通过四个角对托盘安装架15的水平进行调整，进而对托盘13的水平进行调节，避免托盘13倾斜从而导致打印的物品脱落或者不合格。

本3D打印蓄能发光宝石生产系统的工作过程如下：首先两个旋振筛1分别对长余辉发光粉和二氧化硅进行筛选，筛选后加入混料机2内，并在混料机2内混合均匀。3D打印机将混合均匀后的物料进打印成所需的形状，并在产品能够填满等静压机4和箱式气氛炉5时将打印完成的产品移入等静压机4内完成等静压成型，形成胚体。氨分解炉6将分解后的气通入箱式气氛炉5内，然后再将胚体送入箱式气氛炉5内烧结，完成蓄能发光宝石产品的制作。

混料机2在对物料进行混合均匀后，可以加入乙醇或酸类，从而使物料能够满足3D打印机3的要求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。