[发明专利]一种3D打印机系统及利用其的3D打印方法

权利要求书

1.一种3D打印机系统，其特征在于，所述系统包括:

打印工作仓，所述打印工作仓内部通入保护气体，并在所述打印工作仓设置加热恒温器；

打印工作台，所述打印工作台通过升降机构被设置于所述打印工作仓内部的底面，所述升降机构能够上下移动所述打印工作台；

铺粉器，所述铺粉器能够移动地被设置于所述打印工作仓内部的侧壁，用于铺设金属粉体；

热源，所述热源被设置于所述打印工作仓内部的侧壁；

进液仓，所述进液仓被机械密封设置于所述打印工作仓外部的侧壁，用于向所述打印工作仓的底部进液；以及

出液仓，所述出液仓被机械密封设置于所述打印工作仓外部的侧壁，用于从所述打印工作仓的底部出液；

通过所述进液仓进入所述打印工作仓的液相材料始终与打印层位于同一平面。

2.根据权利要求1所述的3D打印机系统，其特征在于，所述铺粉器每次铺设厚度大于等于10微米且小于等于100微米范围内的金属粉体。

3.根据权利要求1所述的3D打印机系统，其特征在于，所述液相材料是与所述金属粉体相比熔点低、比重轻的材料。

4.根据权利要求3所述的3D打印机系统，其特征在于，所述材料是金属热处理用油、蜡油或矿物油。

5.根据权利要求1所述的3D打印机系统，其特征在于，所述液相材料是与所述金属粉体相比熔点低的液态金属。

6.根据权利要求5所述的3D打印机系统，其特征在于，所述液态金属是液态汞、液态锡或液态钙。

7.根据权利要求1所述的3D打印机系统，其特征在于，所述液相材料是单组分或多组分的可熔无机盐。

8.根据权利要求7所述的3D打印机系统，其特征在于，所述可熔无机盐是卤化物、硫酸盐、碳酸盐或硅酸盐。

9.一种利用权利要求1至8中任一项所述的3D打印机系统进行的3D打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)开启加热恒温器，将打印工作仓加热保持100℃至500℃的温度；

2)开启进液仓，使得液相材料进入所述打印工作仓，随后关闭所述进液仓；

3)调节打印工作台或者再次开启所述进液仓，使得所述打印工作台的表面与所述液相材料的液面等高；

4)开启铺粉器，在所述打印工作台的表面与所述液相材料的液面等高的平面铺设金属粉体；

5)开启热源，进行第一层3D打印；

6)重复上述步骤2)至5)，直至获得3D打印产品；

7)开启出液仓，使得所述液相材料离开所述打印工作仓；

8)将所述3D打印产品从所述打印工作台取下，将其表面残余的液相材料清除，获得最终的3D打印产品。

10.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，所述铺粉器每次铺设厚度大于等于10微米且小于等于100微米范围内的金属粉体。

11.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，当所述液相材料的比重大于等于金属粉体的比重时，所述金属粉体漂浮在所述液相材料的液面上方，当完成3D打印时，通过所述液相材料离开所述打印工作仓的流动清除残留的金属粉体。

12.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，当所述液相材料的比重小于金属粉体的比重时，金属粉体在一定时间内将沉降在所述液相材料的液面下方，从而进行3D打印时，需要熔融固化金属粉体并形成打印层的速度高于所述沉降速度。