一种钛合金打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种钛合金打印机。

背景技术：

金属3D打印是3D打印中代表先进制造发展的重要方向，而钛合金具有耐高温、耐腐蚀、高强度、低密度和生物相容性等优点，是金属3D打印中常见的打印材料。

主流的钛合金3D打印技术通常采用激光熔结钛粉等金属粉末的方式形成三维物体零件，就算是采用激光近净成形(LENS)技术打印，在打印完成后，打印空间内也会布满金属粉尘，金属粉尘被人体吸入后会对上呼吸道产生刺激，引起咳嗽、胸部紧束感或疼痛。人们在取出打印件时，通常会带上防尘口罩并以人工的方式扫除打印仓内的金属粉尘，不仅费时费力，还容易导致金属粉尘四散，影响工作环境，造成安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种钛合金打印机，可以对打印仓内的金属粉尘进行清洁，减少人工劳动的同时扫除安全隐患。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种钛合金打印机，包括打印仓、清洁装置和控制器；打印仓中安装有用于承载打印件的打印平台、置于打印平台下方用于调节打印平台高度的升降机构、于打印平台上进行打印操作的打印装置和用于驱动打印装置横向运动和纵向运动的驱动机构；清洁装置包括输送管道、过滤装置和风机，过滤装置和风机依次安装在输送管道自进气口向排气口方向上；打印仓一侧面与输送管道的进气口连接，另一侧面与输送管道的排气口连接；升降机构、打印装置、驱动机构和风机均与控制器连接。

在其中一个实施例中，过滤装置包括第一过滤器和/或竖向设置的第二过滤器。

在其中一个实施例中，第一过滤器内置有单层或多层滤网，滤网的目数为300～800目。

在其中一个实施例中，第二过滤器内置有用于附着金属粉尘的容液槽，容液槽与输送管道位置相对应。

在其中一个实施例中，第二过滤器内间隔设置有多个容液槽，多个容液槽之间的间隙呈“S”形走向。

在其中一个实施例中，输送管道的进气口和/或排气口呈漏斗形。

在其中一个实施例中打印仓内还安装有用于检测打印件顶面位置的传感器。

在其中一个实施例中，打印平台与升降机构之间还安装有振动装置。

与现有技术相比，本实用新型在钛合金件打印完成后，通过清洁装置自动清洁打印仓内弥漫的金属粉尘，实现了钛合金打印机内的粉尘处理的自动一体化；输送管道进气口和排气口均连通打印仓，形成循环过滤通道，彻底清理打印仓内的金属粉尘，扫除金属粉尘四散带来的安全隐患，保障了工作环境的安全。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的钛合金打印机的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的第一过滤器的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的第二过滤器的结构示意图。

其中：1、打印仓，2、清洁装置，3、控制器，11、打印平台，12、升降机构，13、打印装置，14、驱动机构，15、传感器，16、振动装置，21、输送管道，22、过滤装置，23、风机，221、第一过滤器，222、第二过滤器，2211、滤网，2221、容液槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种钛合金打印机，包括：打印仓1、清洁装置2和控制器3；打印仓1中安装有用于承载打印件的打印平台11、置于打印平台11下方用于调节打印平台11高度的升降机构12、于打印平台11上进行打印操作的打印装置13和用于驱动打印装置13横向运动和纵向运动的驱动机构14；清洁装置2包括输送管道21、过滤装置22和风机23，输送管道21一端为进气口，另一端为排气口，过滤装置22和风机23依次安装在输送管道21自进气口向排气口方向上；打印仓1一侧面与输送管道21的进气口连接，另一侧面与输送管道21的排气口连接；升降机构12、打印装置13、驱动机构14和风机23均与控制器3连接。打印时，风机23处于关闭状态，控制器3控制升降机构12、打印装置13和驱动机构14在打印平台11上进行钛合金件的打印，在打印完成后，控制器3启动风机23，使得打印仓1内的金属粉尘从进气口被吸入输送管道21，经过滤装置22过滤后，干净的无尘或少尘气体从输送管道21的排气口排出进入打印仓1后，又从进气口被吸入输送管道21内再次过滤，多次循环，达到彻底清理打印仓内的金属粉尘的效果。

具体地，打印平台11的平台面与打印仓1的底面平行，打印平台11的四个侧面可与打印仓1的四个侧面抵接，以将平台面上方形成封闭空间。升降机构12置于打印平台11下方，一端与打印平台11侧面或底面连接，另一端与打印仓1侧面或底面连接，可由电机或气缸驱动，控制器3控制升降机构12使得打印平台11水平升降，未打印时升降机构12处于最大延展状态，打印平台11与打印装置13之间的距离为最佳打印距离。打印装置13可采用同轴送粉打印装置，包含激光发生器、同轴送粉喷头和同轴送粉机构，同轴送粉打印原理此处不再赘述。驱动机构14设置在打印仓1顶部，可为呈“工”字型连接的滑杆，由气缸或步进电机驱动，与同轴送粉喷头连接后，控制器3控制驱动机构14使得打印装置13在水平面上横向和纵向运动。采用同轴送粉打印装置进行打印时，控制器3控制同轴送粉机构对同轴送粉喷头进行送粉送气，并通过控制驱动机构14使同轴送粉喷头在打印平台11上运动，激光发生器发射激光将同轴送粉喷头送出的金属粉末熔融沉积，当前层成型，控制器3控制升降机构12使得打印平台11下降，保证打印平台11与打印装置13之间的距离为最佳打印距离，再进行下一层的熔融覆盖，最后层层堆积形成打印件。打印结束后，控制器3开启风机23，将打印仓1内的飘散的金属粉尘从进气口吸入输送管道21，经过滤装置22过滤后，干净的无尘或少尘气体从输送管道21的排气口排出进入打印仓1，然后又从进气口被吸入输送管道21内再次过滤，多次循环，达到彻底清理打印仓内的金属粉尘的效果，减少人工劳动的同时扫除安全隐患。

进一步的，如图1和图2所示，过滤装置22可以为第一过滤器221，第一过滤器221内置有滤网2211，用于过滤金属粉尘，一般金属粉尘的粒径为15微米到100微米之间，因此滤网2211的目数可以为300～800目，以达到过滤金属粉尘的目的。当然，第一过滤器221可内置多层滤网2211，以达到更好的过滤效果。

进一步的，如图1和图3所示，过滤装置22可以为竖直设置的第二过滤器222，第二过滤器222内置有用于附着钛合金粉尘的容液槽2221，容液槽2221与输送管道21位置相对应，当金属粉尘被吸入输送管道21时，受惯性和重力影响，携带金属粉尘的气流涌向容液槽2221表面，其内的金属粉尘被黏在容液槽2221上的液体上，达到清洁的目的。用于黏附金属粉尘的液体可采用水或其他不易与钛反应的液体，可在第二过滤器222的侧壁上设置开口，以取出容液槽2221对金属粉尘进行回收或添加液体。更进一步的，第二过滤器222内可间隔设置多个容液槽2221，多个容液槽2221之间的间隙呈“S”形走向，增加携带金属粉尘的气流的行进路程，以达到更好的过滤效果。

进一步的，过滤装置22包括第一过滤器221和第二过滤器222，第一过滤器221和第二过滤器222可同时设置在输送管道21上，二者工作原理和工作方式并不冲突，当携带金属粉尘的气流依次通过第二过滤器222和第一过滤器221时，能更好的将金属粉尘过滤掉。

进一步的，如图1所示，输送管道21的进气口可设置成漏斗形，以增大粉尘吸入面积。同样的，输送管道21的排气口也可设置成漏斗形，以增大排气面积，气流从排气口排出时对打印仓1内产生冲击，以激起附在打印件上或打印仓1四壁及底部的金属粉尘，使清洁更彻底。

进一步的，如图1所示，打印仓1内还安装有用于检测打印件顶面位置的传感器15，传感器15可设置在打印仓1侧壁上，与控制器3连接，位置与升降机构12处于最大延展状态时打印平台11的上表面齐平。当打印装置13在打印平台11上进行打印时，传感器15检测到打印件顶面位置后，将检测信号传送至控制器3，控制器3根据该检测信号对升降机构12进行控制，使得打印平台11下降，以保证打印平台11与打印装置13之间的距离为最佳打印距离，通过传感器15的检测，能更好的把握升降机构12的升降精度，精确的打印出高质量钛合金件。同样的，可以在打印仓1侧壁的相同高度上设置多个不同方位的传感器15，从多个角度对打印件顶面位置进行检测，以适用不规则物体的打印。

进一步的，如图1所示，打印平台11与升降机构12之间安装有振动装置16，在打印完成后，通过启动振动装置16，可对打印平台11进行快速振动，以抖落附着在打印件或打印平台11上的金属粉尘，使清洁更彻底。当然，也可以将振动装置16连接控制器3，以实现打印完成后自动开启振动，配合清洁装置2更好地完成清洁工作。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。