[发明专利]砂型支撑复合式双龙门增材制造装备与打印方法

摘要

本发明提供一种砂型支撑复合式双龙门增材制造装备和打印方法，包括金属3D打印系统、砂型3D打印系统、双龙门机床、工作台和控制系统，金属3D打印系统为送粉式金属3D打印系统或者电弧熔丝3D打印系统；金属3D打印系统具有用于在基板上进行金属3D打印的工作头；砂型3D打印系统具有一打印喷头进行砂型3D打印，打印喷头和工作头固定到第一连接板上；控制系统控制打印喷头和工作头在基板上逐层打印金属零件和砂型支撑作业交替进行，其中每层砂型支撑打印后均通过第二连接板上的压盘进行压实操作。本发明可解决普通电弧增材制造设备无法打印支撑、不能制造具有大倾斜角、局部镂空等特征的复杂金属零件的问题。

主权项

1.一种砂型支撑复合式双龙门增材制造装备，其特征在于，包括金属3D打印系统、砂型3D打印系统、双龙门机床、工作台和控制系统，其中：所述双龙门机床具有一对底座，相对的底座上分别安装两组立柱，分别为第一立柱组和第二立柱组，第一立柱组和第二立柱组均被设置成可相对于底座滑动运动，并限定了滑动方向为X方向；所述第一立柱组上设置有第一横梁，横跨地安装到第一立柱组的两个立柱上，第一横梁被设置成沿着立柱所定义的竖直方向运动，并限定运动方向为Z方向；所述第一横梁上设置有第一连接板，被设置成可沿着第一横梁所定义的方向运动，并限定运动方向为Y1方向；所述第二立柱组上设置有第二横梁，横跨地安装到第二立柱组的两个立柱上，第二横梁被设置成沿着立柱所定义的竖直方向运动，并限定运动方向为Z方向；所述第二横梁上设置有第二连接板，被设置成可沿着第二横梁所定义的方向运动，并限定运动方向为Y2方向；所述工作台设置在双龙门机床的两个底座之间，构成增材制造的工作区域，并用于固定增材制造打印的基板；所述金属3D打印系统具有一用于在基板上进行金属3D打印的工作头；所述砂型3D打印系统具有一打印喷头，通过打印喷头将砂型粉末喷出以在所述基板上进行砂型3D打印，所述打印喷头和工作头并排并间隔开地固定到所述第一连接板上；所述第二连接板上固定有一压盘，所述压盘被设置成具有朝向基板下压的平面、用以压实打印的型砂粉末；所述控制系统被设置成与所述金属3D打印系统、砂型3D打印系统及双龙门机床分别电气连接，用于控制其运行，包括：通过控制两个立柱、两个横梁以及第一连接板和第二连接板的运动，使得第一连接板上的砂型3D打印系统的打印喷头在基板上打印砂型支撑与金属3D打印系统的工作头在基板上逐层打印金属零件和金属支撑的打印作业交替进行，其中每层砂型支撑打印后均通过所述第二连接板上的压盘进行压实操作。