基于電弧焊的金屬3d打印的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其包括基座及設(shè)置在所述基座上的支架，所述基座上設(shè)置有沿X軸方向及Y軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)，所述支架上設(shè)置有焊接裝置；所述焊接裝置與工作臺(tái)相互之間遠(yuǎn)離運(yùn)作。本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)通過在基座上設(shè)置第一導(dǎo)座及第二導(dǎo)座，配合其中設(shè)置的第一絲桿及第二絲桿的運(yùn)作完成對(duì)工作面板沿Y軸或X軸方向的動(dòng)作，并通過Z軸方向設(shè)置的第三絲桿，調(diào)節(jié)焊接裝置與工作面板之間的距離，使得焊接頭上的焊絲能按照3D編程的設(shè)置逐層焊接，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品，省去了開模過程中造成的原料損耗及增加了產(chǎn)品成型效率，同時(shí)也降低了產(chǎn)品制作成本。
【專利說明】基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種快速成型加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的三維熔融快速成型技術(shù)是利用三維數(shù)字打印機(jī)將所應(yīng)用打印的材料在打印噴頭內(nèi)通過加熱器進(jìn)行加熱熔融，然后通過一定的驅(qū)動(dòng)裝置將形成液態(tài)的熔融材料射出，從而實(shí)現(xiàn)材料的快速沉積而成型。
[0003]由于被打印的材料需要具備能夠被瞬時(shí)加熱融化、瞬時(shí)沉積，并與基體結(jié)合為整體的工藝要求，三維熔融快速成型技術(shù)的核心在于原材料的研發(fā)，用于三維熔融快速成型的原材料較為特殊，必須能夠液化、絲化、粉末化，打印后又能重新結(jié)合起來，材料工藝要求極高。目前常用材料多屬于塑料、橡膠、有色金屬類，主要在前瞻性的研發(fā)環(huán)節(jié)進(jìn)行樣品模型試制，真正應(yīng)用于生產(chǎn)制造的高熔點(diǎn)重金屬當(dāng)前還無法實(shí)現(xiàn)。
[0004]目前的三維熔融快速成型技術(shù)普遍應(yīng)用于成型塑膠模型，而應(yīng)用于成型金屬模型的裝置較少，且該成型金屬模型用的裝置均是采用激光加熱，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且可操作性強(qiáng)、保證成型質(zhì)量的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其包括基座及設(shè)置在所述基座上的支架，所述基座上設(shè)置有沿X軸方向及Y軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)，所述支架上設(shè)置有焊接裝置；所述焊接裝置與工作臺(tái)相互之間遠(yuǎn)離運(yùn)作。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述焊接裝置沿Z軸方向移動(dòng)地設(shè)置在所述支架上。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工作臺(tái)設(shè)置有第一導(dǎo)座，所述第一導(dǎo)座內(nèi)設(shè)置有第一絲桿，所述第一絲桿連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置；所述第一導(dǎo)座上方設(shè)置有第二導(dǎo)座，所述第二導(dǎo)座內(nèi)設(shè)置有第二絲桿，所述第二絲桿連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二導(dǎo)座上方設(shè)置有工作面板。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置及第二驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)構(gòu)造。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工作面板為鋼板構(gòu)造。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)座下方設(shè)置有滑塊，所述滑塊卡持在所述第一絲桿上。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支架上設(shè)置有第三絲桿及送絲機(jī)構(gòu)，所述焊接裝置設(shè)置在所述工作面板上方；所述焊接裝置卡持在第三絲桿上，所述焊接裝置在第三絲桿的運(yùn)作下沿Z軸方向來回運(yùn)作，所述焊接裝置設(shè)置有焊接頭。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述焊接裝置內(nèi)部匹配焊接頭處設(shè)置有保護(hù)性氣體噴頭，所述支架上一側(cè)設(shè)置有保護(hù)性氣體罐，所述保護(hù)性氣體罐通過管道與焊接裝置內(nèi)的噴頭連通。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述焊接裝置為逆變式電焊機(jī)，所述送絲機(jī)構(gòu)上安置有焊絲，所述焊絲延伸至焊接頭內(nèi)。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基座四周緣向上延伸設(shè)有外罩，所述外罩遮覆住工作臺(tái)。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)通過在基座上設(shè)置第一導(dǎo)座及第二導(dǎo)座，配合其中設(shè)置的第一絲桿及第二絲桿的運(yùn)作完成對(duì)工作面板沿Y軸或X軸方向的動(dòng)作，并通過Z軸方向設(shè)置的第三絲桿，調(diào)節(jié)焊接裝置與工作面板之間的距離，使得焊接頭上的焊絲能按照3D編程的設(shè)置逐層焊接，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品，省去了開模過程中造成的原料損耗及增加了產(chǎn)品成型效率，同時(shí)也降低了產(chǎn)品制作成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)隱減外罩后的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型工作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]如圖1至圖3所不,本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)包括基座10及設(shè)置在所述基座10上的支架20，所述基座10上設(shè)置有可沿X軸方向及Y軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)30，所述支架20垂直設(shè)置在所述基座10 —側(cè)，所述支架20上設(shè)置有可沿Z軸方向移動(dòng)的焊接裝置40 ;所述基座10四周緣向上延伸設(shè)有外罩50，所述外罩50遮覆住工作臺(tái)30，防止工作臺(tái)30在具體工作過程中因外部環(huán)境變化而造成產(chǎn)品的質(zhì)量影響。
[0022]具體地，所述工作臺(tái)30設(shè)置有第一導(dǎo)座31，所述第一導(dǎo)座31內(nèi)設(shè)置有第一絲桿311，所述第一絲桿311連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置312，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置312為電機(jī)構(gòu)造，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置312驅(qū)動(dòng)第一絲桿311轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第一導(dǎo)座31上方設(shè)置有第二導(dǎo)座32，所述第二導(dǎo)座32下方設(shè)置有滑塊321，所述滑塊321卡持在所述第一絲桿311上，所述第二導(dǎo)座32內(nèi)設(shè)置有第二絲桿322，所述第二絲桿322連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置323，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置323為電機(jī)構(gòu)造，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置323驅(qū)動(dòng)第二絲桿322轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二絲桿322轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊321往復(fù)運(yùn)作，進(jìn)入使得第二導(dǎo)座32沿垂直于第一導(dǎo)座31方向動(dòng)作；所述第二導(dǎo)座
32上方設(shè)置有工作面板33，所述工作面板33為鋼板構(gòu)造，所述工作面板33卡持在第二絲桿322上并可沿第二絲桿322方向來回往復(fù)運(yùn)作，通過第一絲桿311與第二絲桿322的配合運(yùn)作完成對(duì)工作面板33的X軸及Y軸方向的調(diào)節(jié)。
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支架20上設(shè)置有第三絲桿21及送絲機(jī)構(gòu)22，所述焊接裝置40設(shè)置在所述工作面板33上方；所述焊接裝置40卡持在第三絲桿21上，所述焊接裝置40在第三絲桿21的運(yùn)作下可沿Z軸方向來回運(yùn)作，所述送絲機(jī)構(gòu)22上安置有焊絲221 ；所述焊接裝置40為逆變式電焊機(jī)，所述焊接裝置40設(shè)置有焊接頭41，所述焊絲221延伸至焊接頭41內(nèi)，所述焊接裝置40內(nèi)部匹配焊接頭41處設(shè)置有保護(hù)性氣體噴頭，所述噴頭在焊絲221與工作面板33對(duì)接時(shí)，噴出保護(hù)性氣體對(duì)焊接部位進(jìn)行防護(hù)，避免焊絲221在焊接過程中被氧化而影響焊接效果，其中，所述保護(hù)性氣體可采用氬氣、氦氣、二氧化碳或其混合氣體等；隨著焊絲221與工作面板33的接觸，工作面板33按照預(yù)定軌跡運(yùn)作，同時(shí)焊接頭41與工作面板33沿Z軸方向相互之間逐漸遠(yuǎn)離，使得從焊接頭41上焊接出來的焊接部逐層累積，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀，省去了開模過程中造成的原料損耗及增加了產(chǎn)品成型效率，同時(shí)也降低了產(chǎn)品制作成本。
[0024]具體地，所述支架20上一側(cè)設(shè)置有保護(hù)性氣體罐60，所述保護(hù)性氣體罐60通過管道與焊接裝置40內(nèi)的噴頭連通。
[0025]在其他實(shí)施例中，所述焊接裝置40固定在所述支架20上方，所述工作臺(tái)30可沿Z軸方向來回作動(dòng)，使得焊接裝置40與工作臺(tái)30能相互之間遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)。
[0026]具體地，所述第一導(dǎo)座31卡持在所述第三絲桿21上，所述第一導(dǎo)座31在第三絲桿21的帶動(dòng)下能沿Z軸方向朝遠(yuǎn)離焊接裝置40方向運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)焊接頭41上的焊絲221能按照控制機(jī)構(gòu)圖未示的設(shè)置逐層焊接，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品。
[0027]本實(shí)用新型工作時(shí)，通過控制機(jī)構(gòu)控制第一驅(qū)動(dòng)裝置312或第二驅(qū)動(dòng)裝置323運(yùn)作，使得工作面板33能沿Y軸或X軸來回往復(fù)運(yùn)作，同時(shí)，控制機(jī)構(gòu)控制第三絲桿21運(yùn)作，使得焊接裝置40能沿第三絲桿21來回往復(fù)運(yùn)作，控制機(jī)構(gòu)控制焊接頭41與工作面板33沿第三絲桿21方向相互之間遠(yuǎn)離，使得焊接頭41上的焊絲221能按照控制機(jī)構(gòu)3D編程的設(shè)置逐層焊接，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品，省去了開模過程中造成的原料損耗及增加了產(chǎn)品成型效率，同時(shí)也降低了產(chǎn)品制作成本。
[0028]具體地，調(diào)節(jié)焊接裝置40內(nèi)的焊接頭41，使得焊絲221能從焊接頭41中露出，通過管道將噴頭與保護(hù)性氣體罐60連通，調(diào)節(jié)焊接裝置40的焊接電流與電壓，啟動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，通過控制機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)定程序來使得第一絲桿311、第二絲桿322及第三絲桿21之間相互配合運(yùn)作，進(jìn)而逐層焊接完成一個(gè)完整3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品。
[0029]綜上所述，本實(shí)用新型基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)通過在基座10上設(shè)置第一導(dǎo)座31及第二導(dǎo)座32，配合其中設(shè)置的第一絲桿311及第二絲桿322的運(yùn)作完成對(duì)工作面板
33沿Y軸或X軸方向的動(dòng)作，并通過Z軸方向設(shè)置的第三絲桿21，調(diào)節(jié)焊接裝置40與工作面板33之間的距離，使得焊接頭41上的焊絲221能按照3D編程的設(shè)置逐層焊接，進(jìn)而形成一個(gè)完整的3D固態(tài)物體形狀產(chǎn)品，省去了開模過程中造成的原料損耗及增加了產(chǎn)品成型效率，同時(shí)也降低了產(chǎn)品制作成本。
[0030]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:包括基座(10)及設(shè)置在所述基座(10)上的支架(20)，所述基座(10)上設(shè)置有沿X軸方向及Y軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)(30)，所述支架(20)上設(shè)置有焊接裝置(40);所述焊接裝置(40)與工作臺(tái)(30)相互之間遠(yuǎn)離運(yùn)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述焊接裝置(40)沿Z軸方向移動(dòng)地設(shè)置在所述支架(20)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述工作臺(tái)(30)設(shè)置有第一導(dǎo)座(31)，所述第一導(dǎo)座(31)內(nèi)設(shè)置有第一絲桿(311)，所述第一絲桿(311)連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置(312);所述第一導(dǎo)座(31)上方設(shè)置有第二導(dǎo)座(32)，所述第二導(dǎo)座(32)內(nèi)設(shè)置有第二絲桿(322)，所述第二絲桿(322)連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置(323)，所述第二導(dǎo)座(32)上方設(shè)置有工作面板(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)裝置(312)及第二驅(qū)動(dòng)裝置(323)為電機(jī)構(gòu)造。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述工作面板(33)為鋼板構(gòu)造。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述第二導(dǎo)座(32)下方設(shè)置有滑塊 (321)，所述滑塊(321)卡持在所述第一絲桿(311)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述支架(20)上設(shè)置有第三絲桿(21)及送絲機(jī)構(gòu)(22)，所述焊接裝置(40)設(shè)置在所述工作面板(33)上方；所述焊接裝置(40)卡持在第三絲桿(21)上，所述焊接裝置(40)在第三絲桿(21)的運(yùn)作下沿Z軸方向來回運(yùn)作，所述焊接裝置(40)設(shè)置有焊接頭(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述焊接裝置(40)內(nèi)部匹配焊接頭(41)處設(shè)置有保護(hù)性氣體噴頭，所述支架(20)上一側(cè)設(shè)置有保護(hù)性氣體罐(60)，所述保護(hù)性氣體罐(60)通過管道與焊接裝置(40)內(nèi)的噴頭連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述焊接裝置(40)為逆變式電焊機(jī)，所述送絲機(jī)構(gòu)(22)上安置有焊絲(221)，所述焊絲(221)延伸至焊接頭(41)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電弧焊的金屬3D打印機(jī)，其特征在于:所述基座(10)四周緣向上延伸設(shè)有外罩(50)，所述外罩(50)遮覆住工作臺(tái)(30)。
【文檔編號(hào)】B23K9/16GK203817588SQ201420250363
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】馮堅(jiān) 申請(qǐng)人:東莞市亞美精密機(jī)械配件有限公司