一种便于维护的金属3D打印机的制作方法

本发明属于3d打印设备技术领域，具体涉及一种便于维护的金属3d打印机。

背景技术：

3d打印技术是一种融合了材料、信息、生物、控制、机械等技术的数字化增材制造技术，3d打印技术与传统制造方法最大的区别是3d打印将成形材料逐层堆积，生成三维实体，目前可供打印的材料形态有粉末、液体、片状或者丝状等离散材料，选择性激光融化是增材制造领域中最具发展潜力的技术之一，该技术通过高能束激光逐层熔化预先铺设的薄层金属粉末，成形高性能复杂金属零件，与常规机加工、铸造、锻压焊接等金属加工方法相比，slm在成形复杂内腔和流道等复杂结构以及微细栅格等传统方法无法实现的结构方面具有突出优势。

现有的技术存在利用吹风机和吸风机收集残粉时，粉末会飘散至空气中，使用者吸入后会危害身体健康，存在缺乏粉量检查装置等问题，导致使用者需要频繁拆分收集装置查看粉量，装置长期处于高温环境下，难免出现磨损和受热变形。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种便于维护的金属3d打印机，具有保护使用者身体、减少查粉频率和耐热的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于维护的金属3d打印机，包括保护罩，保护罩的外侧固定有激光器，激光器的顶端固定有线缆，线缆远离激光器的一端靠近保护罩的内侧固定有加工头，加工头的外侧靠近线缆的下方固定有软管，软管远离加工头的一端固定有送粉器，加工头的下方可拆卸连接有熔池，熔池的底端固定有通透支板，通透支板的底端可拆卸连接有螺杆，螺杆的底端固定有收集盒，收集盒的内侧可拆卸连接有射频导纳物位开关，射频导纳物位开关的外侧依次固定有第一显示灯和第二显示灯，且第一显示灯和第二显示灯沿着射频导纳物位开关的纵截面对称分布，激光器和送粉器均与外部电源电性连接。

为了通过筛网直接对残粉进行筛选，使得使用者不需要再利用其他工序筛分的同时，还保证了回收粉末的纯度，作为本发明的优选技术方案，收集盒的内侧靠近射频导纳物位开关的上方固定有筛网。

为了通过探杆检测粉量，使使用者不需要频繁的查看，作为本发明的优选技术方案，射频导纳物位开关的传输端固定有探杆。

为了通过连接件将探杆与射频导纳物位开关连接在一起，使得射频导纳物位开关组装完毕可以进行检测粉量的工作，作为本发明的优选技术方案，探杆与射频导纳物位开关的连接处固定有连接件。

为了通过绝缘膜将探杆包裹起来，防止探杆感触到高温而影响测试的准确性，作为本发明的优选技术方案，探杆的外侧固定有绝缘膜。

为了通过保护壳将探杆包裹起来，防止探杆沾染外界的水质，作为本发明的优选技术方案，绝缘膜的外侧固定有保护壳。

为了通过穿孔将残粉传送至收集盒处，并被收集盒收集起来，作为本发明的优选技术方案，通透支板上开设有若干个均匀排列的穿孔。

为了通过绝缘膜将探杆包覆起来，防止探杆收到外界影响，作为本发明的优选技术方案，绝缘膜采用有机硅材料。

为了通过物理层将熔池内壁保护起来，防止受热变形，作为本发明的优选技术方案，熔池内壁上涂覆有一层耐热层，耐热层的制备方法是：

取以下以重量计各组分原料备用：叶腊石粉末3.6-3.9份、聚烯烃树脂21-23份、聚氨酯树脂17-18份、碳化硅1.1-1.6份、白云石粉末0.6-1.1份、硅藻土3-4份、滑石粉2.1-2.3份、玻璃粉0.1-0.5份、脂肪酸聚乙二醇酯0.3-0.4份。

s1、研磨：将叶腊石粉末、碳化硅、白云石粉末、硅藻土、滑石粉、玻璃粉混合后并搅拌均匀，在球磨机进行高速研磨，直至得到目数在40-50之间的粉末；

s2、制备色浆：将s1得到的粉末中加入聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、脂肪酸聚乙二醇酯并进行高速研磨，至细度20-24μm，得到色浆；

s3、制备耐热材料：将s2得到的色浆加热至58-68℃并保温处理30min，之后将温度冷却至室温，得到耐热材料；

s4、涂覆：将s3得到的耐热材料涂覆到熔池的表面；

s5、阴烘：将s4得到的熔池在阴凉通风处烘干9-10h。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的收集盒结构示意图；

图3为本发明的射频导纳物位开关结构示意图；

图中：1、激光器；2、线缆；3、加工头；4、熔池；5、软管；6、通透支板；7、保护罩；8、送粉器；9、收集盒；10、螺杆；11、筛网；12、射频导纳物位开关；13、绝缘膜；14、连接件；15、第一显示灯；16、第二显示灯；17、保护壳；18、探杆。

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。

实施例

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：

实施例1

一种便于维护的金属3d打印机，包括保护罩7，保护罩7的外侧通过螺栓连接有激光器1，激光器1的顶端焊接有线缆2，线缆2远离激光器1的一端靠近保护罩7的内侧焊接有加工头3，加工头3的外侧靠近线缆2的下方通过螺纹连接有软管5，软管5远离加工头3的一端通过螺纹连接有送粉器8，加工头3的下方通过通透支板6和螺栓可拆卸连接有熔池4，熔池4的底端通过螺栓连接有通透支板6，通透支板6的底端通过螺纹可拆卸连接有螺杆10，螺杆10的底端通过螺纹连接有收集盒9，收集盒9的内侧通过开设的穿孔可拆卸连接有射频导纳物位开关12，射频导纳物位开关12的外侧依次通过螺钉连接有第一显示灯15和第二显示灯16，且第一显示灯15和第二显示灯16沿着射频导纳物位开关12的纵截面对称分布，激光器1和送粉器8均与外部电源电性连接。

进一步地，收集盒9的内侧靠近射频导纳物位开关12的上方通过螺栓连接有筛网11。

进一步地，射频导纳物位开关12的传输端通过连接件14连接有探杆18。

进一步地，探杆18与射频导纳物位开关12的连接处通过连接件14中空的中部连接有连接件14。

进一步地，探杆18的外侧通过胶水粘接有绝缘膜13。

进一步地，绝缘膜13的外侧通过胶水粘接有保护壳17。

进一步地，通透支板6上开设有若干个均匀排列的穿孔。

进一步地，绝缘膜13采用有机硅材料。

本实施例中激光器1采用深圳市奥普达光电技术有限公司销售的d-b1600型激光器；送粉器8采用河南省煤科院耐磨技术有限公司销售的igs型送粉器；射频导纳物位开关12采用江苏美安特自动化仪表有限公司销售的mat型射频导纳物位开关；第一显示灯15和第二显示灯16采用深圳市比依特光电科技有限公司销售的szm型显示灯。

本发明的工作原理及使用流程：本发明通过软管5和送粉器8将粉末传输至加工头3处，再通过加工头3将粉末传输至熔池4处，使得粉末得到加工，接着通过螺杆10将通透支板6与收集盒9连接在一起，使得收集盒9安装完毕，可以将残粉收集起来，然后通过通透支板6具有的穿孔将残粉传送至收集盒9内侧设置的筛网11处，再通过筛网11直接对残粉进行筛选，使使用者不需要再利用其他工序筛分的同时，还保证了回收粉末的纯度，接着通过连接件14将探杆18与射频导纳物位开关12连接在一起，使得射频导纳物位开关12组装完毕可以进行检测粉量的工作，然后通过绝缘膜13将探杆18包裹起来，防止探杆18感触到高温而影响测试的准确性，再通过保护壳17将探杆18包裹起来，防止探杆18沾染外界的水质，接着通过第一显示灯15和第二显示灯16显示射频导纳物位开关12检测的情况，使使用者不需要频繁拆分收集装置查看粉量，从而达到使用便捷的目的，当金属3d打印机使用完毕后，将其搬运至需要的区域即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设置了通透支板6、收集盒9、螺杆10和筛网11，通过螺杆10将通透支板6与收集盒9连接在一起，使得收集盒9安装完毕，可以将残粉收集起来，再通过通透支板6具有的穿孔将残粉传送至收集盒9内侧设置的筛网11处，接着通过筛网11直接对残粉进行筛选，使用者不需要再利用其他工序筛分的同时，还保证了回收粉末的纯度；

2、本发明设置了射频导纳物位开关12、绝缘膜13、连接件14、第一显示灯15、第二显示灯16、保护壳17和探杆18，通过连接件14将探杆18与射频导纳物位开关12连接在一起，使得射频导纳物位开关12组装完毕可以进行检测粉量的工作，再通过绝缘膜13将探杆18包裹起来，防止探杆18感触到高温而影响测试的准确性，接着通过保护壳17将探杆18包裹起来，防止探杆18沾染外界的水质，然后通过第一显示灯15和第二显示灯16显示射频导纳物位开关12检测的情况，使用者不需要频繁拆分收集装置查看粉量，从而达到使用便捷的目的。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，熔池4内壁上涂覆有一层耐热层，耐热层的制备方法是：

取以下以重量计各组分原料备用：叶腊石粉末3.6份、聚烯烃树脂21份、聚氨酯树脂17份、碳化硅1.1份、白云石粉末0.6份、硅藻土3份、滑石粉2.1份、玻璃粉0.1份、脂肪酸聚乙二醇酯0.3份。

s1、研磨：将叶腊石粉末、碳化硅、白云石粉末、硅藻土、滑石粉、玻璃粉混合后并搅拌均匀，在球磨机进行高速研磨，直至得到目数在40之间的粉末；

s2、制备色浆：将s1得到的粉末中加入聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、脂肪酸聚乙二醇酯并进行高速研磨，至细度24μm，得到色浆；

s3、制备耐热材料：将s2得到的色浆加热至58℃并保温处理30min，之后将温度冷却至室温，得到耐热材料；

s4、涂覆：将s3得到的耐热材料涂覆到熔池4的表面；

s5、阴烘：将s4得到的熔池4在阴凉通风处烘干10h。

本实施例中，熔池4内一直处于高温环境，熔池4的内壁一般采用金属材质，在高温条件下，难免出现磨损或者受热变形的情况，在熔池4内壁上涂覆一层耐热层可以保证熔池4内壁不会被高温影响而形变损耗，有效保护了熔池4内壁，大大延长其使用寿命。

实施例3

与实施例2的不同之处在于，对配方的比重进行了修改，修改后的配方是：

取以下以重量计各组分原料备用：叶腊石粉末3.9份、聚烯烃树脂23份、聚氨酯树脂18份、碳化硅1.6份、白云石粉末1.1份、硅藻土4份、滑石粉2.3份、玻璃粉0.5份、脂肪酸聚乙二醇酯0.4份。

s1、研磨：将叶腊石粉末、碳化硅、白云石粉末、硅藻土、滑石粉、玻璃粉混合后并搅拌均匀，在球磨机进行高速研磨，直至得到目数在40之间的粉末；

s2、制备色浆：将s1得到的粉末中加入聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、脂肪酸聚乙二醇酯并进行高速研磨，至细度24μm，得到色浆；

s3、制备耐热材料：将s2得到的色浆加热至58℃并保温处理30min，之后将温度冷却至室温，得到耐热材料；

s4、涂覆：将s3得到的耐热材料涂覆到熔池4的表面；

s5、阴烘：将s4得到的熔池4在阴凉通风处烘干10h。

本实施例中，对配方比重进行修改，留作比较，以便得出最优配方。

实施例4

与实施例2的不同之处在于，对配方的比重进行了修改，修改后的配方是：

取以下以重量计各组分原料备用：叶腊石粉末3.8份、聚烯烃树脂22份、聚氨酯树脂17.5份、碳化硅1.4份、白云石粉末0.9份、硅藻土3.5份、滑石粉2.2份、玻璃粉0.3份、脂肪酸聚乙二醇酯0.4份。

s1、研磨：将叶腊石粉末、碳化硅、白云石粉末、硅藻土、滑石粉、玻璃粉混合后并搅拌均匀，在球磨机进行高速研磨，直至得到目数在40之间的粉末；

s2、制备色浆：将s1得到的粉末中加入聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、脂肪酸聚乙二醇酯并进行高速研磨，至细度24μm，得到色浆；

s3、制备耐热材料：将s2得到的色浆加热至58℃并保温处理30min，之后将温度冷却至室温，得到耐热材料；

s4、涂覆：将s3得到的耐热材料涂覆到熔池4的表面；

s5、阴烘：将s4得到的熔池4在阴凉通风处烘干10h。

本实施例中，对配方比重进行修改，留作比较，以便得出最优配方。

对实施例1、2、3、4中涂覆有不同配方比重的耐热涂料的熔池4进行耐热强度和剥离强度的测试，为了便于比较，所有实施例的数据基于实施例1的数据进行归一化。

表1

熔池4内一直处于高温环境，熔池4的内壁一般采用金属材质，在高温条件下，难免出现磨损或者受热变形的情况，在熔池4内壁上涂覆一层耐热层可以保证熔池4内壁不会被高温影响而形变损耗，有效保护了熔池4内壁，大大延长其使用寿命。从表中数据可以看出，涂覆耐热材料后，熔池4的耐热强度有了明显的增强，而实施例4明显效果最佳，所以确定的最优原料配方是：叶腊石粉末3.8份、聚烯烃树脂22份、聚氨酯树脂17.5份、碳化硅1.4份、白云石粉末0.9份、硅藻土3.5份、滑石粉2.2份、玻璃粉0.3份、脂肪酸聚乙二醇酯0.4份。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。