[发明专利]3D打印设备

权利要求书

1.一种用于通过以希望的样式依次将多个固化材料层沉积在基底构件上来制作具有预定形状的三维物体的设备，其中，该设备是基于弧焊的三维打印设备，包括用于分配材料以构建所述三维物体的打印头，该打印头包括：

至少一个弧焊接炬(1)，所述弧焊接炬(1)包括轴向延伸的第一喷嘴(4)和轴向延伸的非自耗电极(3)，所述电极基本同轴地布置在第一喷嘴(4)中，且具有布置在其远端(4a)处和/或所述第一喷嘴(4)外部的末梢(3a)；用于向所述电极供电的装置，和用于向所述第一喷嘴(4)供给保护气体(11)以使所述电极(3)避开氧化环境的装置；其中，所述弧焊接炬(1)还包括：穿过所述电极(3)形成的轴向延伸的通孔(7)，和布置在所述通孔(1)中的终止于所述末梢(3a)内侧的长形的非电化的引导部分(8b)；和

通过所述引导部分(8)相对于所述电极(3)输送的消耗材料丝(9)，从而所述材料丝不会被所述引导部分(8b)和/或被所述电极(3)电化。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，基于弧焊的三维打印设备是基于气体金属弧焊(GMAW)的三维打印设备，并且/或者消耗材料丝是金属丝。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，消耗材料丝是包括导电粉末、导电纤维、或导电粉末和导电纤维的组合的丝状材料。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，消耗材料丝包括丝状非金属材料，优选地包括具有金属表面的非金属材料。

5.根据前述权利要求之一所述的设备，其中，非自耗电极(3)是针状电弧电极和/或钨电极。

6.根据前述权利要求之一所述的设备，其中，所述弧焊接炬(1)包括布置在引导部分(8)与所述第一喷嘴(4)之间的轴向延伸元件(2)，其将弧焊接炬(1)与打印头相连接。

7.根据前述权利要求之一所述的设备，其中，用于向所述第一喷嘴(4)供给保护气体(11)的装置包括围绕材料丝(9)的一部分的轴向延伸的环形的第二喷嘴(6)，其中，所述第二喷嘴(6)包括一组周向的喷嘴出口(6a)，其中，通过所述喷嘴出口(6a)从所述第二喷嘴(6)离开的保护气体(11)通过第一喷嘴(4)的内壁被朝向第一喷嘴(4)的远端(4a)引导。

8.根据前述权利要求之一所述的设备，其中，所述引导部分包括电绝缘材料的导管，材料丝(9)相对于所述电极(3)通过该导管被输送，其中，所述导管同轴地布置在所述电极中，所述材料丝(9)相对于所述电极同轴地被输送。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述导管包括陶瓷。

10.根据前述权利要求之一所述的设备，包括两个弧焊接炬(1)，其中，通过第一弧焊接炬的所述引导部分(8)输送的消耗材料丝(9)是铝，通过第二弧焊接炬的所述引导部分输送的消耗材料丝是钢、塑料和橡胶之一。

11.根据前述权利要求之一所述的设备，还包括在工作时接近于所述打印头布置的基底构件，以及机械装置，该机械装置用于使所述打印头和所述基底构件相对于彼此在矩形坐标系中沿X、Y、Z轴的三个维度上以预定次序和样式移动、以及用于在开始形成每个相继布置的层之前使所述打印头相对于基底构件和相对于每个相继沉积的层移位预定增量距离以形成多个固化材料层，这些固化材料层随着其从所述打印头排出后发生固化而依次堆积叠加。