[实用新型]基于快速烧结的3D打印系统

说明书

一种基于快速烧结的3D打印系统，包括成形室，还包括成形基台，设置于所述成形室内；铺粉装置，用于在所述成形基台的成形区域铺设粉末；喷头机构，移动地设于所述成形基台的上方，用于根据待成形二维图形向所述成形基台的成形区域的粉末喷射液态的偶联剂或者粉末状的偶联剂；加热器，移动地设于所述成形基台的上方，用于加热所述粉末中的偶联剂直至所述偶联剂固化并粘接所述粉末。本实用新型提供的基于快速烧结的3D打印方法和系统通过将偶联剂喷射覆盖在待成形的粉末上，然后对粉末快速加热固化形成三维实体零件，能够极大地改变金属增材制造的局限性，有效提高了3D打印的成形速度，降低制造成本。

技术领域

本实用新型属于增材制造领域，具体涉及一种基于快速烧结的3D打印系统。

背景技术

金属增材制造技术现已成为制造复杂结构零部件的重要手段，金属增材制造常用的方法有选择性激光烧结成形(SLS)、选区激光熔化技术(SLM)和激光直接成形技术(LDS)。SLM技术打印的产品精度高，质量好，但成形的效率和尺寸受到限制。LDS技术成形效率高，尺寸不受限制，然而成形精度和表面粗糙度难以达到结构零件的精度要求。

目前，为提高增材制造的成形效率，国外几家著名公司已开始采用面扫描加热的方式以提高扫描的速度和零件成形周期，主要用于尼龙材料等产品制造，但是如果面扫描加热的材料熔点很高(金属材料)则光束能量密度很难达到熔化粉末的要求。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种基于快速烧结的3D打印系统，以提高3D 打印的成形速度。

为此，本实用新型提供了一种基于快速烧结的3D打印系统，包括成形室，其特征在于，还包括：

成形基台，设置于所述成形室内；

铺粉装置，用于在所述成形基台的成形区域铺设粉末；

喷头机构，移动地设于所述成形基台的上方，用于根据待成形二维图形向所述成形基台的成形区域的粉末喷射液态的偶联剂或者粉末状的偶联剂；

加热器，移动地设于所述成形基台的上方，用于加热所述粉末中的偶联剂直至所述偶联剂固化并粘接所述粉末。

进一步的，所述喷头机构包括若干个喷头，所述偶联剂从所述喷头喷出。

进一步的，所述偶联剂的固化温度为180～250℃。

进一步的，所述加热器包括一加热基板，所述加热基板平行设置于所述成形基台的上方，并且所述加热基板设有若干阵列式排布的红外辐射器。

进一步的，所述成形基台设有电热元件，用对所述粉末进行预热。

进一步的，所述电热元件为电阻式电热器或者电感式电热器。

进一步的，所述粉末为金属粉末、陶瓷粉末或者金属与陶瓷的混合粉末。

进一步的，所述金属粉末的材料为不锈钢、镍基合金、钛合金、钴基合金、铝合金中的一种或多种。

进一步的，所述陶瓷粉末为Sic、Al₂O₃、ZrO₂中的一种或多种。

进一步的，所述铺粉装置包括铺粉件，以及一个或多个铺粉缸，所述铺粉缸内装有所述金属粉末或者陶瓷粉末或者金属与陶瓷的混合粉末，所述铺粉件将所述铺粉缸内的粉末铺设至所述成形基台。

相较于现有技术，本实用新型提供的基于快速烧结的3D打印系统通过将偶联剂喷射覆盖在待成形的粉末上，然后对粉末快速加热固化形成三维实体零件，能够极大地改变金属增材制造的局限性，有效提高了3D打印的成形速度和缩短零件制造周期，并且不需要采用成本昂贵的光纤激光器和扫描振镜，降低制造成本。

附图说明