[发明专利]一种基于指向型CVD技术的3D打印装置

说明书

本发明公开了一种基于指向型CVD技术的3D打印装置，其主要包含：喷头；喷头移动台，其能控制喷头沿三维方向移动，以控制喷头的空间位置；加热组件，设于所述喷头上，以使加工物件或工作平台能提供CVD反应的温度条件，控制沉积金属指向型生长；工作平台；工作平台移动支架；收集罩，收集CVD反应后的尾气和余热；分离提纯系统，对收集罩收集的尾气进行分离提纯，并将有效气体输送至打印喷头；工业反应提纯系统，将分离的尾气中的废气与废料金属反应、精炼、提纯以获得有效气体氢气和气态氟化金属或氯化金属；并输送给混合器；混合器，负责将氢气和气态氟化金属或氯化金属按一定比例混合，作为补充气体输送至打印喷头。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤指一种基于指向型CVD技术的3D打印装置。

背景技术

3D打印技术作为战略性新兴产业，正在快速改变传统的生产方式和生活方式。金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。从飞机发动机组件到空间卫星零件的制造都将金属3D打印变成话题的聚焦点。金属3D打印的潜能正在开启，通过打印出复杂几何的形状，减少组件的数量，以及为医学界打印生物相容性产品，金属3D打印带来的意义不在是传统意义上的降本增效，而是将产品生命效益提上重要日程，通过产品的设计减少故障率、降低能耗、提高可靠性，一个全方面注重效益的更美好的世界正在来临。

传统的金属3D打印技术通常是采用粉末床烧结(SLS)，粉末床融化(SLM，EBM)，直接能量沉积(LENS)及粘结剂喷射(3DP)。另外各种新的3D打印方法也初露端倪：物理蒸汽沉积(PVD，采用真空)，液态金属射流3D打印，以及在高速气体流中沉积金属粒子的冷喷涂技术。

CVD技术是化学气相沉积Chemical Vapor Deposition的缩写。化学气相沉积乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。因此发明人对该项技术做了深入研究，以能提供一种环保技术，达到组织可控目的，且能循环利用废气、废料，实现对高熔点金属的小型产品的制造，且能具有材料纯度高，力学性能好的优点。

发明内容

为解决上述问题，本发明主要目的在于，提供一种基于指向型CVD技术的3D打印装置，主要用于解决高熔点金属，比如钨、钼、铌等的小工件成形的难点，其次一目的在于提供一种环保的3D打印技术。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种基于指向型CVD技术的3D打印装置,其主要包含：

喷头(5)，其内部具有气体缓冲室，能使混合气体由下侧出口稳定流出；

喷头移动支架(2)，其能控制喷头沿三维方向移动，以控制喷头(5)的空间位置；

加热组件，设于所述喷头(5)上，以使加工物件(8)或工作平台(9)能提供CVD反应的温度条件，控制沉积金属指向型生长；

工作平台(9)，承载工件；

工作平台移动支架(10)，其可控制工作平台(9)的空间位置；

收集罩(6)，收集CVD反应后的尾气和余热；

分离提纯系统(13)，对收集罩(6)收集的CVD反应后的尾气进行分离提纯，并将有效气体输送至打印喷头5进行反应；

工业反应提纯系统(15)，将所述分离提纯系统(13)分离的尾气中的废气与废料金属反应、精炼、提纯以获得有效气体氢气和气态氟化金属或氯化金属；并输送给混合器(16)；

混合器(16)，负责将氢气和气态氟化金属或氯化金属按一定比例混合，作为补充气体输送至打印喷头(5)。