[发明专利]一种金属3D打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属3D打印方法，属于3D打印领域。

背景技术

目前，市面上常规的金属类3D打印一般采用SLM技术，SLM： Selective laser melting（选择性激光熔化），是一种金属粉末的快速成型技术，可以将金属零件直接成型。但是采用SLM技术会存在以下几个缺陷：

1.SLM打印速度慢，成型效率低，而且成型零件精度低，表面也比较粗糙；

2.SLM设备体积一般都比较庞大，售价高昂，后期维护费用也很高，很难普及。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种金属3D打印方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属3D打印方法，具有打印速度快、成型效率高、精度高等特点。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

金属3D打印方法，包括如下步骤：

1、将成型平台伸至打印行程最高点，金属原料高于成型平台；

2、将金属原料推入成型平台，形成第一打印层；

3、根据打印数据局部喷射打印溶液，使需要打印的位置的金属原料相互粘合；

4、第一打印层打印结束后，成型平台下降一个打印层的高度，再次推入金属原料，形成第二打印层，重复步骤3进行第二打印层的打印；

5、重复上述步骤，直至整个产品打印结束。

作为优选，所述金属原料为金属粉。

作为优选，上述金属3D打印方法基于一种金属3D打印装置，所述装置包括基座，以及设置在基座上的喷头机构、成型机构和控制单元，其中，所述喷头机构包括安装在基座上表面的喷头，以及带动喷头运动的移动轴，所述成型机构包括成型平台，用于储存金属原料的储料槽，带动成型平台和储料槽底板运动的升降组件，以及用于处理金属原料的刮刀。

作为优选，所述喷头与墨盒相连，所述墨盒内装有抑制剂，所述抑制剂用于粘合被打印的金属原料。

作为优选，所述储料槽和成型平台沿移动轴移动方向依次设置，移动轴移动时，先经过储料槽，然后到达成型平台。

作为优选，所述储料槽底部设有可上下活动的底板，通过底板的上升，保证金属原料上表面高于打印层。

作为优选，所述升降组件包括驱动成型平台运动的第一升降台和驱动储料槽底板运动的第二升降台，其中，所述第一升降台和第二升降台结构相同，均包括与成型平台底部、驱动储料槽底板相连的连杆，所述连杆滑动安装在直线导轨上，所述连杆同时与丝杆联动连接，所述丝杆通过升降电机驱动。通过电机驱动，使连杆沿着直线导轨上下运动，进而实现成型平台和储料槽底板上下运动。

作为优选，所述刮刀安装在移动轴上，刮刀位于移动方向前端，所述喷头位于移动方向后端。

作为优选，上述金属3D打印装置的打印方法，包括如下步骤：

1、移动轴、喷头复位到初始位置，成型平台位于最顶端，储料槽内的金属原料高于成型平台；

2、移动轴带动刮刀和喷头移向成型平台，刮刀下底面低于储料槽内的金属原料，从而将金属原料推向成型平台，此时，刮刀下底面高于成型平台，且与成型平台的间距为一个打印层厚度；

3、刮刀将金属原料推入成型平台，形成第一粉状打印层，喷头进入成型平台后，根据控制单元的打印数据，开始根据进行局部喷液打印，使第一粉状打印层局部凝固，直至整个打印层打印完成；

4、移动轴、喷头再次移动到初始位置，成型平台下降一个打印层高度，储料槽的底板至少上升一个打印层高度；

5、重复上述步骤2-4，直至打印结束。

本发明所述的金属3D打印方法，具有如下优点：

1.逐层喷射打印溶液（抑制剂），初步形成一个完整的立体零件外轮廓，之后通过后序操作预加热使其成为一个高熔点、表面光滑的外轮廓，再通过二次加热熔融，使被封在轮廓内的金属粉末熔融成一个实体，因一开始打印的外轮廓表面光滑，可以使最终成型的零件的表面同样光滑，打印精度高；

2. 因其只需打印零件的外轮廓，从而大大提高了成型的效率；

3. 所述方法采用的金属3D打印装置，整体结构简洁而小巧，相对于传统的SLM设备体积大幅度缩小，而且生产成本和后期维护成本也较低。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的金属3D打印装置立体结构示意图一；

图2为本实施例的金属3D打印装置立体结构示意图二；

图3为本实施例的金属3D打印装置俯视图。