一种以金属箔为原料的3D打印机的制作方法

本发明涉及金属3d打印机领域，具体是一种以金属箔为原料的3d打印机。

背景技术

金属3d打印是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，特别是在欧美发达国家已有不少类型的金属3d打印机。金属3d打印是一种增材制造技术，它是以数字模型文件为基，通过激光将金属粉末烧结，一层层地将三维物体打印出来。金属3d打印机通常由供粉装置、铺粉刮刀装置、成型缸系统、烧结或固化装置、收粉腔以及控制系统、冷却和气循环系统等构成。打印零件的步骤主要有三步，第一步：送粉，供粉装置将粉料送到铺粉刮刀装置的刮刀前面。第二步：铺粉，铺粉刮刀装置的刮刀水平移动，将待用粉铺平。第三步，烧结（或固化）；烧结（或固化）装置工作，将实用粉料烧结（或固化），这三步是机器长时间重复循环的工作过程。当前公知的供粉、铺粉装置结构复杂、占用空间大，效率低、还存有供粉不可靠等问题。而且往往都没有设置防尘结构，使得铺粉机构中精密的零件容易受金属粉尘的影响，工作过程平稳性差，严重影响产品的制作。

发明的内容

本发明的目的在于提供一种以金属箔为原料的3d打印机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种以金属箔为原料的3d打印机，包括激光打印系统和进料系统；所述激光打印系统包括激光发射头和激光移动装置；所述激光发射头安装在激光移动装置的发射头安装架上；所述激光移动装置由滚珠丝杠、步进电机、导轨、发射头安装架和滑块组成；所述发射头安装架安装在滚珠丝杠和导轨上；所述步进电机连接滚珠丝杠；所述滑块内设有滚珠丝杠和导轨；所述步进电机接收到脉冲信号后，带动滚珠丝杆转动，进而带动滑块和发射头安装架移动；所述进料系统包括料筒、进料装置、收料装置和废料筒；所述进料系统安装在主体框架上；所述料筒和进料装置设置在工作台的一侧；所述收料装置和废料筒设置在工作台的另一侧；所述进料装置和收料装置的转动带动金属箔在工件上移动；所述料筒里装有未使用过的金属箔；所述废料筒盛放使用过的金属箔。

作为本发明进一步的方案：所述以金属箔为原料的3d打印机还包括主体框架、激光激发系统、计算机控制系统和工作台。

作为本发明进一步的方案：所述激光激发系统安装在主体框架上，通过光纤和激光打印系统相连，激光激发系统为激光打印系统提供熔化金属箔所需要的激光。

作为本发明再进一步的方案：所述计算机控制系统包括一台微型计算机和打印控制系统；所述微型计算机对工件模型进行切片处理，根据切片结果计算出激光打印路径；所述打印控制系统通过脉冲信号控制激光打印系统的行进路径、进料系统的进给量和工作台的升降。

作为本发明再进一步的方案：所述工作台设有工件打印台和升降装置；所述打印工作台和升降装置相连；所述升降装装置控制打印工作台的升降。

作为本发明再进一步的方案：所述进料系统设置在工作台的正上方；所述激光发射头设置在进料系统的正上方。

作为本发明再进一步的方案：所述激光激发装置、计算机控制系统、激光打印系统、进料系统和升降装置之间通过信号线连接。

作为本发明再进一步的方案：所述进料装置和收料装置均由驱动电机、驱动辊和从动辊组成；所述驱动电机转动带动驱动辊转动，从而带动金属箔移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本金属3d打印机以金属箔为打印原料，省去了复杂的供粉和铺粉结构，减小了打印机的空间；并且打印机工作过程中不会产生粉尘，杜绝了粉尘对打印机零部件的影响。

附图说明

图1为本金属3d打印机的剖视图。

图2为本金属3d打印机中工作腔的俯视图。

图3为本金属3d打印机中激光打印装置的俯视图。

图4为本金属3d打印机中供料系统的示意图。

图中：1-主体框架，2-激光激发系统，3-计算机控制系统，4-激光打印系统，401-激光发射头，4021-滚珠丝杠，4022-步进电机，4023-导轨，4024-发射头安装架，4025-滑块，5-进料系统，501-料筒，502-进料装置，5021-驱动电机、5022-驱动辊，5023-从动辊；503-收料装置，504-废料筒，6-工作台，601-工件打印台，602-升降装置，7-光纤，8-工件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种以金属箔为原料的3d打印机，包括主体框架1、激光激发系统2、计算机控制系统3、激光打印系统4和进料系统5、工作台6；所述激光激发系统2安装在主体框架1上，通过光纤和激光打印系统4相连，为激光打印系统4提供打印所需要的激光；所述计算机控制系统包括一台微型计算机201和打印控制系统202；所述微型计算机201根据工件3d模型切片计算出激光行进路径；所述打印控制系统202根据微型计算机201的计算结果控制激光移动装置402在x轴及y轴上的移动；

所述激光打印系统4包括激光发射头401和激光移动装置402；所述激光发射头401安装在激光移动装置402的发射头安装架4024上；所述激光移动装置402由滚珠丝杠4021、步进电机4022、导轨4023、发射头安装架4024和滑块4025组成；所述发射头安装架4024安装在滚珠丝杠4021和导轨4023上；所述步进电机4022连接滚珠丝杠4021，步进电机4022接收到由打印控制系统202发送的脉冲信号后，带动滚珠丝杠4021转动；所述滚珠丝杠4021的转动带动发射头安装架4024在导轨4023上的移动；

所述进料系统5包括料筒501、进料装置502、收料装置503和废料筒504，进料系统5安装在主体框架1上；上述进料装置502和收料装置503均由驱动电机5021、驱动辊5022和从动辊5023组成；所述料筒501和进料装置502设置在工作台6的一侧；所述收料装置503和废料筒504设置在工作台6的另一侧；

所述工作台6设置有工件打印台601和升降装置602；所述打印工作台601和升降装置602相连；所述升降装置602由打印控制系统202控制，升降装置602接收到打印控制系统202发送过来的脉冲信号后，通过步进电机的转动控制工作台的上升和下降；

本发明工作原理是：当操作人员将工件模型导入微型计算机后，微型计算机首先对工件模型进行切片处理，根据切片后工件的截面计算出激光移动路径，此时，打印控制系统控制进料系统将金属箔覆盖到工作台上，然后打印控制系统控制激光发射头按照微型计算机所计算出的移动路径移动；激光激发系统通过光纤将激光传递到激光发射头上，激光将路径上的金属箔熔化附着在工作台上，此时工件的第一层切片完成；打印控制系统控制工作台下降，进料系统控制金属箔移动覆盖在工件第一层切片上，然后打印控制系统控制激光发射头按照第二层切片的形状移动，激光按照第二层的截面融化金属箔；重复上述进料、熔化金属箔的步骤，直至工件烧结成型。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。