[发明专利]空中超大3D打印机

摘要

空中超大3D打印机，包括由锥形管、锥形挤料螺杆、进料斗、方管、连轴等组成的挤料装置，和由托料板、刮粉转轮、接料斗、接料直管等组成的托料装置，以及感应刷电轮；感应刷电轮分为前感应刷电轮和后感应刷电轮，前感应刷电轮与后感应刷电轮相互距离不能太远，前感应刷电轮与后感应刷电轮与已被打印成形物体的接触点为：在将被热固化区附近的已被打印成形物体边缘位置；其特征在于：支承臂同时连接并支承挤料装置和托料装置，挤料装置和托料装置随支承臂一起同步同方向移动；前感应刷电轮与后感应刷电轮与支承臂同步同方向移动。

主权项

空中超大3D打印机，包括由锥形管（11）、锥形挤料螺杆（10）、进料斗（13）、方管（9）、连轴（12）等组成的挤料装置，和由托料板（7）、刮粉转轮（18）、接料斗（6）、接料直管（3）等组成的托料装置，以及感应刷电轮；锥形管（11）的锥形大口端朝上，锥形管（11）大口端即上端连接有更大锥形口的进料斗，锥形管（11）内安装有一支锥形挤料螺杆（10），锥形挤料螺杆（10）的上端有一根连轴（12），连轴（12）连接带动锥形挤料螺杆（10）旋转的电机，锥形管（11）的小口端朝下，并与一段方管（9）相连，方管（9）与锥形管（11）相远的一端即下端有一个斜方口（8），斜方口（8）的正下方距离斜方口（8）一个设定距离位置有一个托料板（7），托料板（7）的前三分之二部分即托料板（7）作业移动时前进方向的三分之二部分为水平状平板，后三分之一部分为斜挡料板（21），后三分之一部分与前三分之二部分成一个100°~150°角的折角并使斜挡料板（21）往上翘起，翘起的斜挡料板（21）顶端有一个能自由转动的刮粉转轮（18），其作用是托料板（7）作业时能在打印成形物体下侧面转动并将下侧面的粉料刮下来；托料板（7）下方有个接料斗（6），托料板（7）通过三个支脚（5）与接料斗（6）连接，接料斗（6）的下端出口连接接料直管（3），接料直管（3）下端连接有软管（2），接料斗（6）体与支承臂（1）连接，同时支承臂（1）也与锥形管（11）相连并支承着锥形管（11）及进料斗（13）；感应刷电轮一组两个，分为前感应刷电轮（14）和后感应刷电轮（15），即在挤料装置移动方向前侧的与挤料装置移动方向前侧已被打印成形物体（17）的上表面接触的感应刷电轮为前感应刷电轮（14），在挤料装置移动方向后侧的与挤料装置移动方向后侧已被打印成形物体（17）的上表面接触的感应刷电轮为后感应刷电轮（15），通过前感应刷电轮（14）与已被打印成形物体（17）表面接触并输入高频低压大功率电流，并通过后感应刷电轮（15）与已被打印成形物体（17）表面接触，前感应刷电轮（14）、后感应刷电轮（15）、前感应刷电轮（14）与后感应刷电轮（15）之间的已被打印成形物体（17）以及高频感应发生装置形成回路，使前感应刷电轮（14）与后感应刷电轮（15）之间的已被打印成形物体（17）被感应加热；前感应刷电轮（14）与后感应刷电轮（15）相互距离不能太远，前感应刷电轮（14）与后感应刷电轮（15）与已被打印成形物体（17）的接触点为：在将被热固化区附近的已被打印成形物体（17）边缘位置，这样就可以将被热固化区附近的已被打印成形物体（17）加热到接近已被打印成形物体（17）的热熔化温度，从而使被打印固化物体能较好地与已被打印成形物体（17）相融合，以保证打印成形物体（17）的整体强度；其特征在于：用于3D打印的粉料进入进料斗（13）后，被锥形挤料螺杆（10）以较慢的速度挤进锥形管（11），并从与锥形管（11）小口端相连的方管（9）下端的斜方口（8）慢慢被挤出，慢慢被挤出的粉料连续落入斜方口（8）下方的托料板（7）上，并使粉料落入托料板（7）后能被轻轻地挤在托料板（7）上而不使落下的粉料中间有空隙，这样在多束激束光集中打入粉料并在粉料中交汇时，交汇点的温度急剧升高，从而使粉料形成热固化成形；未被固化的粉料直接落入托料板（7）下方的接料斗（6），并经接料直管（3）和软管（2）回收利用；挤料装置的方管（9）下端斜方口（8）与托料装置的托料板（7）之间的距离可以调节，打印成形物体的厚度越厚，斜方口（8）与托料板（7）之间的距离越大；被热固化成形的粉料在进入进料斗之前要预加热，将粉料的温度预加热至比粉料熔化点温度低100℃~200℃的温度，这个温度的粉料不仅因粉料的微小棵粒表面变软而增加粉料之间的吸附力，使粉料从斜方口（8）流出来到托料板（7）后形成的堆积体更易堆积，而且因加热使粉料中的气体被驱除，从而使激光束（16）汇聚加热时形成的热固化体瑕疵更少、强度更高，而且还能大大地提高打印速度和效率。