具有磁场取向的稀土永磁磁体快速立体粘结打印装置的制作方法

本实用新型涉及磁性物质生产领域，特别是一种具有磁场取向的稀土永磁磁体快速立体粘结打印装置。

背景技术：

永磁材料包括铁氧体永磁、稀土永磁(稀土钴、钕铁硼等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料，其中最常用、用量最大的是铁氧体永磁、钕铁硼稀土永磁。永磁材料的应用与研究开始于十九世纪末。随着人们对物质磁性研究的深入以及各种制造工艺水平的提高，永磁材料的研究主要包括金属合金磁体、铁氧体磁性材料和稀土永磁材料三个阶段。其中，金属合金磁体和铁氧体磁性材料虽然具有成本低廉，原材料丰富的优势，但是其最大磁能积(bh)max一般小于10mgoe，磁性较差，因而逐渐被稀土永磁材料所取代。

稀土永磁磁体的传统成型工艺多采用模压、注射、挤出，伴随着生产中大量不同规格模具的使用，会消耗大量的成本和占地空间，并且后期的维护和维修也需要大量的人力，再加上设计和制作模具会需要较长的周期，这些就会延迟交货期或导致不能及时交货，使得稀土永磁磁体的生产成本较高。另外，采用传统成型工艺生产的毛坯尺寸不能做到精确到位，后期还需要对其进行机加工，不利于磁体规格的变更，而且加工成本很高，同时制作超薄厚度(小于1毫米)的磁体有很大的加工难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有磁场取向的稀土永磁磁体快速立体粘结打印装置。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：

具有磁场取向的稀土永磁磁体快速立体粘结打印装置，设有一台面，台面下方有若干支撑支架用以支撑台面，其特征在于：所述台面上方两侧设有相互平行的直线导轨，两直线导轨上架设有受电控可沿着两直线导轨平移的铺粉支架和喷射粘结剂支架，所述铺粉支架上固定有一可根据电控信号实现铺粉的电控铺粉盒，所述喷射粘结剂支架上设有一可根据电控信号实现喷射粘结剂的电控喷射粘结剂打印头；所述铺粉支架设有第一上磁极，喷射粘结剂支架设有第二上磁极；所述第一上磁极和第二上磁极相向设置，第一上磁极和第二上磁极可通过铺粉支架和喷射粘结剂支架在直线导轨上的移动实现拼合和分离，当第一上磁极和第二上磁极拼合后形成上磁极模块；所述台面中心位置设有可上下升降的打印工作区域，打印工作区域的下方设有至少一块下磁极，在通电后所述下磁极与上磁极模块之间可形成一磁场。

进一步，所述台面中心设有一镂空窗；所述下磁极被上下夹板夹持形成一下磁极模块，上夹板上方固定一托盘，所述下磁极模块位于镂空窗下方，所述托盘向上设置正对于台面中心的镂空窗，此托盘即为打印工作区域；所述下磁极模块利用一升降机构实现升降。

进一步，所述升降机构固定于台面下方的支撑支架上。

进一步，所述铺粉支架设有第一上磁极架，用以放置至少一个第一上磁极；喷射粘结剂支架设有第二上磁极架，用以放置至少一个第二上磁极；所述第一上磁极架和第二上磁极架相向设置，通过铺粉支架和喷射粘结剂支架在直线导轨上的移动实现拼合和分离，当第一上磁极架和第二上磁极架拼合后形成所述的上磁极模块。

进一步，所述电控喷射粘结剂打印头可移动的设置于喷射粘结剂支架上。

进一步，铺粉支架移动时所述电控铺粉盒可扫过打印工作区域正上方。

进一步，所述电控铺粉盒，为横截面呈现一漏斗形态的容器，所述电控铺粉盒的漏斗缩颈处，设有自适应电控挡片，所述电控挡片受电路控制开启或关闭，以实现电控铺粉盒的打开或关闭。

进一步，所述喷射粘结剂支架沿着两直线导轨平移时，电控喷射粘结剂打印头可扫过打印工作区域正上方。

进一步，所述铺粉支架下方设有红外加热器。

本专利利用现有的3d打印技术，借助制图软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件。把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品；不需要通过组装拼接等复杂过程来实现。此工艺流程短、全自动、可实现现场制造，制造更快速、更高效。

从工作方式来看，本专利是通过将磁性粉末粘结成整体来制作零部件，供料时将粉末逐层平辅于打印平台之上，将粘结剂通过加压的方式输送到喷射粘结剂打印头部，进而喷洒在磁性粉末平面上，磁性粉末遇粘结剂后会粘结为实体。一层粘结完成后，打印平台下降，再次铺设磁性粉末，然后再开始新一层的粘结，如此的反复层层打印，直至整个磁体材料粘结完毕。磁性粉末通过粘结剂结合，无需其他工艺在保护气氛下烧结，因此优点是成型速度快，精度高，工艺简单，价格相对低廉。所得到之磁体材料，可以直接使用，亦可通过后续烧结得到性能更为良好的高致密度磁体。

附图说明

图1是本实用新型实施例的分解示意图；

图2至4是本实用新型实施例中电控铺粉盒的立体图和关闭、打开示意图；

图5至8是本实用新型实施例的工作过程示意图；

图9是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

如图1-9所示，具有磁场取向的稀土永磁磁体快速立体粘结打印装置，设有一台面1(桌面)，台面1下方有四个支撑支架2(桌脚)用以支撑台面1，所述台面1上方两侧设有相互平行的直线导轨3，两直线导轨3上架设有受电控可沿着两直线导轨3平移的铺粉支架4和喷射粘结剂支架5；

所述铺粉支架4上固定有一可根据电控信号实现铺粉的电控铺粉盒41，所述电控铺粉盒41，为横截面呈现一漏斗形态的容器，所述电控铺粉盒41的漏斗缩颈411处，设有自适应电控挡片412，所述自适应电控挡片412受电路控制开启或关闭，以实现电控铺粉盒41的打开或关闭，如图2-4所示。

所述喷射粘结剂支架5上固定一可根据电控信号实现喷射粘结剂的电控喷射粘结剂打印头51，所述喷射粘结剂支架5的外侧壁设有一横向滑轨501，所述电控喷射粘结剂打印头51通过一滑块511挂设于此横向滑轨501上，电控喷射粘结剂打印头51受电控可在喷射粘结剂支架5上移动。所述电控喷射粘结剂打印头51上设有受电路控制启动工作的喷射粘结剂喷头(图中未画出)，可在收到控制信号后对外喷洒粘结剂；

所述铺粉支架4设有第一上磁极架42，用以放置两块第一上磁极402，喷射粘结剂支架5设有有第二上磁极架52，用以放置两块第二上磁极502；所述第一上磁极架42和第二上磁极架52相向设置，通过铺粉支架4和喷射粘结剂支架5在直线导轨3上的移动实现拼合和分离，当第一上磁极架42和第二上磁极架52拼合后形成所述的上磁极模块511。

所述铺粉支架4底部还设有一红外加热器(图中未画出)。

所述台面1中心设有一镂空窗61；四块下磁极7被上夹板71、下夹板72夹持在中心形成一下磁极模块70，上夹板71上方固定一托盘62，所述托盘62位于台面1中心的镂空窗61中，此时托盘62即为打印工作区域；所述下磁极模块70利用一升降机构8实现升降，使得托盘62可随之上下升降；所述升降机构8固定于台面1下方的支撑支架2上，所述四个支撑支架2，两两分别设置一横杆支架21，横杆支架21之间架设两横杆22，两横杆22正设置于镂空窗61下方，升降机构8设于横杆22上，升降机构8的升降头81固定于下磁极模块70的下夹板72，用以实现对下磁极模块70(托盘62)的升降作用。

所述下磁极模块70与上磁极模块之间可在通电后形成一磁场，在需要时，通电形成磁场，以使得磁性稀土金属粉末具有相同一致的正负极磁极朝向。

铺粉支架4移动时所述电控铺粉盒41可扫过托盘62的正上方。

所述喷射粘结剂支架5沿着两直线导轨3平移时，电控喷射粘结剂打印头51可扫过托盘62的正上方。

该具有磁场取向的稀土永磁磁体快速粘结打印装置的具体打印流程如下：

步骤1、打印准备，将磁性稀土金属粉末(此实施例中使用钕铁硼金属粉末)置于电控铺粉盒41中，初始时，自适应电控挡片412为关闭状态；将粘结剂置于电控喷射粘结剂打印头51中，升降机构带动下磁极模块70连同其上的托盘62上移至零点(根据打印程序设置，一般零点设为与台面1平齐)；

步骤2、喷射粘结剂支架5携带电控喷射粘结剂打印头51沿着直线导轨3至最左侧，铺粉支架4携带电控铺粉盒41沿着直线导轨3至最右侧，此为初始状态，如图5所示，并对电控喷射粘结剂打印头51进行位置校准。

步骤3、如图6所示，打印开始，铺粉支架4携同电控铺粉盒41在直线导轨3上往左侧移动，电控铺粉盒41扫过托盘62的正上方时，自适应电控挡片412受控打开，钕铁硼金属粉末从漏斗形态的电控铺粉盒41漏下，正好在托盘62完成一层铺粉；

铺粉完成后，铺粉支架4和喷射粘结剂支架5同时往中间移动，使得第一上磁极架42和第二上磁极架52拼合后形成上磁极模块511，上磁极模块511覆盖打印区域，如图7所示；之后，所述下磁极模块70与上磁极模块之间同时通电后形成一磁场；钕铁硼金属粉末在磁场作用下完成磁场取向(所有粉末与通电后的磁场保持相同一致的正负极磁极朝向)；

步骤4、控制回到步骤2的初始状态；喷射粘结剂支架5携带电控喷射粘结剂打印头51在直线导轨3上往右侧移动，如图8所示，电控喷射粘结剂打印头51扫过托盘62的正上方时，电控喷射粘结剂打印头51的喷射粘结剂喷头对托盘62进行扫描喷洒粘结剂；

步骤5、结束后喷射粘结剂支架5回到左侧；铺粉支架4往托盘62(打印工作区域)移动，铺粉支架4底部的红外加热器启动工作，对粘结剂进行加热，保证粘结效果，完成后升降机构8带动托盘62下降一个铺粉层厚的距离，至此完成了一个工作流程。

之后在步骤2到步骤5之间进行重复工作，工艺循环直至完成整个打印过程。

打印结束后，从台面1下方取出托盘62，进行清粉得到粘结完成的粘结钕铁硼磁铁。对于磁场性能要求不高的场合，直接可以使用；对于要求高的情况，后续可以对粘结钕铁硼磁铁进行烧结，得到致密的钕铁硼磁铁。

本专利适用于各种粉末状永磁材料，例如铁氧体永磁、稀土永磁(稀土钴、钕铁硼等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料，其中最常用的是铁氧体永磁、钕铁硼稀土永磁和钐钴磁铁等。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。