[发明专利]电弧熔丝与砂型支撑复合打印柔性装备与打印方法

摘要

本发明提供一种电弧熔丝与砂型支撑复合打印柔性装备与打印方法，所述的柔性装置包括电弧熔丝3D打印系统、砂型3D打印系统、多轴机器人、重载机器人及工作台。本发明的电弧熔丝与砂型支撑复合打印柔性装备同时具备电弧3D打印系统和砂型3D打印系统，两个3D打印系统进行交替、逐层打印零件；金属零件结构由电弧熔丝3D打印系统进行打印，物理支撑结构由砂型3D打印系统进行打印；零件打印完成后，将零件与基板分离，然后使用溶解剂溶解砂型支撑、去除剩余金属支撑从而得到最终的金属零件。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，同时打印零件与基板分离时费时费力的问题。

主权项

1.一种电弧熔丝与砂型支撑复合打印柔性装备，其特征在于，包括电弧熔丝3D打印系统、砂型3D打印系统、多轴机器人、重载机器人及工作台，其中：/n所述工作台用于固定作为金属3D打印基底的基板；/n所述电弧熔丝3D打印系统包括焊枪、送丝机、丝盘以及焊机电源，丝盘内放置金属焊丝，送丝机被设置用于将金属焊丝传输至焊枪的前端，焊机电源被设置成在其被启动后在焊枪前端将电能转化热能从而融化金属焊丝至熔融状态，并在所述基板上进行金属3D打印；/n所述砂型3D打印系统包括打印喷头、运砂管道、挤出机构以及料仓，料仓内储存有细砂粉与粘接剂混合而成的砂型粉末，挤出机构被设置成用以通过运砂管道将砂型粉末输送至打印喷头，并在所述基板上进行砂型3D打印；/n所述打印喷头以及焊枪均安装到一呈V型结构的加工头连接板上，加工头连接板固定在多轴机器人输出轴法兰上，使得通过所述多轴机器人可控制焊枪或者打印喷头进入基板上方的工作区域进行3D打印作业；/n所述重载机器人的输出轴法兰上安装有一压盘，用来压实刚打印出的砂型粉末；/n所述复合打印柔性装备还包括一控制系统，控制所述电弧熔丝3D打印系统、砂型3D打印系统、多轴机器人和重载机器人的工作，使得砂型3D打印系统的打印喷头在基板上打印砂型支撑与电弧熔丝3D打印系统的焊枪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重载机器人上的压盘进行压实操作。/n