[发明专利]一种磁力辅助成型3D打印成型装置及方法

摘要

本发明公开了一种磁力辅助成型3D打印成型装置及方法，利用电磁技术配合3D打印技术，实现高分子基磁性金属复合材料制品悬臂结构无支撑打印以及防止制品翘边的作用。通过控制系统根据打印位置和挤出量的实时监控和计算对建磁平台中电磁铁工作状态的精确控制，使其对打印的悬臂结构施加的竖直向上的磁力平衡竖直向下的重力作用，使打印的熔融态悬臂可在空中稳定悬浮冷却固化成型。本发明可有效避免3D打印过程中对制品悬臂结构建立支撑部分，改善原有与支撑面接触制品表面的质量，缩短打印时间，减少打印过程中耗材的使用量；使制品有更好的质量；并且多台打印挤出机械臂同时工作，可选择从不同维度完全悬浮打印成型的技术，可以提高制品的制造效率。

主权项

1.一种磁力辅助成型3D打印成型装置，其特征在于：由熔融沉积3D打印机、磁力辅助系统和控制系统组成，所述磁力辅助系统包括束线圈箱、线圈、铁芯、散热装置；所述控制系统包括3D打印机控制系统、磁场控制系统以及磁隔离箱；以熔融沉积3D打印机为主要作用对象，安装两个建磁平台，上层建磁平台直接固接于3D打印机顶部；下层建磁平台安装于3D打印机成型平台下，并与之固接，下层建磁平台可随3D打印机成型平台做Z轴轴向运动；两建磁平台均需保持水平安装；3D打印机控制系统及建磁平台控制系统均由导线迁出集中于3D打印机一侧，置于磁隔离箱内，防止磁干扰控制系统运作；熔融沉积3D打印机的成型平台材料采用高磁导率材料；建磁平台的束线圈箱由上下壳体、侧面壳体以及内部隔离带组成，其中侧面壳体用低磁导材料材料制成，上下两壳体由高磁导材料制成，内部隔离带为矩形网格结构，网格边长与电磁线圈外径一致，每个隔离带组成的矩形格中设置一枚由电磁线圈和铁芯的电磁铁，隔离带由铜等低磁导率和有电场隔离效果的材料制成，同时在工作过程中中间隔离带应接地，以减小线圈对相邻线圈的干扰。