垂直打印金属材料的送丝式3D打印机的制作方法

垂直打印金属材料的送丝式3d打印机
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及垂直打印金属材料的送丝式3d打印机。


背景技术：

2.3d打印，即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，且随着现代工艺以及科技的发展，粘合材料不单单限于粉末状金属或塑料，也会有一些丝状的原料在进行热熔后，进行粘合，完成打印。
3.如公开号为：cn107839235a，一种用于3d打印机的送丝机，包括送丝电机、送丝齿轮，所述送丝齿轮上部对应设置有送丝管，所述送丝管的下端与送丝齿轮靠近，所述送丝管外部设置有可贯穿式快速接头，所述可贯穿式快速接头通过快速接头固定座与送丝电机连接，所述送丝齿轮侧面对应设置有送丝轴承，打印机耗材丝穿过所述送丝管与送丝齿轮靠近进行传送，能够有效地防止远程送丝机使用3d打印柔性耗材时在送丝齿轮处打结，并且可以同时维持3d打印机的高速打印。
4.即采用送丝进行热熔打印，且为了打印效果，有时会采用将出料口与加工面进行垂直，避免发生倾斜，提高工件的打印效果。
5.如公开号为：cn109465450a，一种送丝式垂直打印金属材料的3d打印机，包括3d打印机本体、金属丝以及型腔；其中，所述3d打印机本体包括多个打印头，多个打印头设置于型腔的上方，并能够覆盖整个待打印产品的横截面；所述金属丝安装于打印头上；工作状态下，多个打印头同步进行垂直方向运动，熔化的金属丝在型腔中形成熔池，熔池中的熔池结晶为垂直柱状晶形态。本发明改变了金属材料结晶状态，垂直方向形成理想柱状晶显微结构，提高了产品内部质量，多打印头同步操作，提高了生产效率。
6.但在进行使用时，存在进行打印时，热熔效果较差，不方便进行持续打印，且在打印完成后，采用自然冷却，冷却及凝固效果较慢，不方便进行使用，并在进行使用时，不便于对加工面和金属丝的表面进行处理，不方便进行使用。


技术实现要素：

7.为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，方便进行垂直打印，提高打印效果，且便于进行热熔，在进行打印时，方便对打印面和金属丝进行表面处理，且在打印后，提高冷却速度，方便使用。
8.本发明采用的技术解决方案是：垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，包括框架组件，且所述框架组件的内部固定安装有驱动组件，所述驱动组件的输出端固定安装有打印组件，所述框架组件的上端一侧固定安装有温控组件，且所述温控组件与所述打印组件相连通，所述框架组件的外侧一端固定安装原料组件，所述打印组件的上端固定安装有送丝组件，且所述原料组件的一端贯穿所述框架组件，并延伸至所述框架组件的内部，并通过所述送丝组件延伸至所述打印组件的内部，且穿过所述打印组件，延伸至所述打印组件的
下端，在进行使用时，将所述原料组件固定在所述框架组件上，且将所述原料组件的一端延伸至所述打印组件的内部，通过外部的控制单元，控制所述驱动组件、所述打印组件和所述送丝组件，进行打印，且在进行打印时，开启所述温控组件，便于对所述打印组件的内部进行调温，方便进行打印加工，并加快凝固速度，方便使用，且所述打印组件，在进行出料时，出料位于与加工面处于垂直状态，避免在打印时，发生偏移，提高打印效果。
9.优选的，所述框架组件包括底板，且所述底板的上表面固定安装有门型结构的框板，所述温控组件固定安装在所述框板的上表面一侧，所述原料组件固定安装在所述框板的外表面侧面一侧，且所述底板的上表面中间位置固定安装有打印托板，所述驱动组件固定安装在所述底板的上表面，且所述驱动组件位于所述框板的内部，所述框板的上端中间位置固定安装有软性的套管，且所述温控组件和所述原料组件均通过所述套管延伸至所述框板的内部，所述驱动组件包括竖向驱动轨道，且所述竖向驱动轨道固定安装在所述底板的上表面两侧，所述竖向驱动轨道之间的输出端固定安装有横向驱动轨道，所述横向驱动轨道与所述打印托板处于平行状态，且所述横向驱动轨道的输出端固定安装有纵向驱动轨道，所述打印组件固定安装在所述纵向驱动轨道的输出端，在进行打印时，通过所述竖向驱动轨道、所述横向驱动轨道和所述纵向驱动轨道，便于对所述打印组件的位置进行自由调节，并将原料打印在所述打印托板上。
10.优选的，所述打印组件包括安装板，且所述安装板固定安装在所述纵向驱动轨道的输出端，所述安装板的下表面一侧固定安装有打印头，且所述送丝组件固定安装在所述安装板的上表面一侧，所述送丝组件与所述打印头相连通，所述安装板的一侧固定安装有激光射头，且所述激光射头的照射方向与所述打印头下端的延长线之间的夹角为30
°
，且所述原料组件的一端延伸至所述打印头的下方，所述激光射头将激光照射在所述原料组件的一端，所述打印头的内部上端开设有储水腔，且所述储水腔的一侧固定安装有进水接头，所述供水管与所述进水接头相连通，所述储水腔的另一侧固定安装有出水接头，且所述出水接头与所述回水管相连通，所述激光射头的一侧固定安装有降温板，且所述降温板为中空结构，所述降温板的两侧均固定安装有毛细管，且所述毛细管的的另一端与所述储水腔相连通，且两侧的所述毛细管分别安装在所述打印头上靠近所述出水接头与所述进水接头的位置，所述打印头的内部下端开设有热气腔，且所述打印头上位于所述热气腔的一侧固定安装有进气接头，所述进气接头与所述出气管相连通，且所述打印头的另一侧固定安装有热气喷头，所述热气喷头与所述热气腔相连通，通过所述激光射头，便于对所述金属丝进行熔融，使得所述金属丝之间进行粘合，完成打印，且在打印时，通过所述热气腔，便于对所述金属丝进行预热，通过所述热气喷头，便于对打印面进行预热，并通过所述降温板，便于对打印完成位置进行降温，提高凝固效果。
11.优选的，所述温控组件包括调节箱，且所述调节箱固定安装在所述框板的上表面一侧，所述调节箱的内部中间位置固定安装有隔板，且所述隔板将所述调节箱的内部分隔成热腔和冷腔，所述隔板的中间位置镶嵌安装有半导体制冷片，且所述半导体制冷片的冷端位于所述冷腔的内部，所述半导体制冷片的热端位于所述热腔的内部，所述调节箱的外部一侧的两端均固定安装有吹气扇，所述吹气扇的输出端与所述热腔和所述冷腔相连通，所述热腔的一侧固定安装有出气管，且所述出气管的一端通过所述套管延伸至所述框板的内部与所述打印头相连通，所述冷腔的一端固定安装有换热管，且所述框板的上表面一侧
固定安装有水箱，所述水箱的上端固定安装有排气管，所述换热管与所述排气管相连通，且所述换热管在所述水箱的内部成蛇形分布，所述框板的上表面位于所述水箱的一侧固定安装有循环泵，且所述循环泵的输入端与所述水箱相连通，所述循环泵的输出端固定安装有供水管，所述水箱的另一侧固定安装有回水管，且所述供水管与所述回水管均通过所述套管延伸至所述框板的内部，且所述供水管与所述回水管均与所述打印头相连通，通过所述半导体制冷片，便于对所述热腔和所述冷腔内部的温度进行调节，且通过所述换热管，便于对所述水箱内部的水进行降温，通过所述循环泵，使得冷水进行循环。
12.优选的，所述原料组件包括卷线盘，且所述卷线盘固定安装在所述框板的外表面一侧，所述卷线盘的内部缠绕有金属丝，且所述金属丝通过所述套管延伸至所述框板的内部，并通过所述送丝组件延伸至所述打印头的内部，通过所述卷线盘，便于对所述金属丝进行收纳。
13.优选的，所述送丝组件包括送丝盒，且所述送丝盒的内部两侧均固定安装有轮毂电机，且所述轮毂电机的外表面套接有软性材质制成的送丝辊，且所述送丝盒的上端固定安装有螺纹管，所述螺纹管上螺纹连接有螺纹帽，且所述螺纹帽的内部固定安装有擦拭棉，所述金属丝穿过所述擦拭棉，并通过所述送丝辊延伸至所述打印头的内部，通过所述送丝辊，便于对所述金属丝进输送，且通过所述擦拭棉，便于对所述金属丝的表面进行处理，方便进行清洁。
14.本发明的有益效果是：在进行使用时，通过垂直打印，避免发生倾斜，通过温控组件，将热空气输送至打印头的内部下端，且通过热气喷头喷出，便于对金属丝和打印面进行预热，并便于对打印面进行处理，避免存在细小灰尘，并通过将冷水输送至打印头的内部上端和降温板的内部，便于对金属丝上的温度进行隔离，避免向上热传导，并便于对打印完成后的位置，通过热辐射原理，进行降温，提高打印效果和冷却速度，且通过送丝组件，便于对金属丝进行输送和便于对金属丝的表面进行擦拭，方便处理。
附图说明
15.图1为本发明的整体结构示意图。
16.图2为本发明另一个角度的整体结构示意图。
17.图3为本发明中框架组件的结构示意图。
18.图4为本发明中打印组件与送丝组件的结构示意图。
19.图5为本发明中打印组件的结构示意图。
20.图6为本发明中送丝组件正剖后的结构示意图。
21.图7为本发明中温控组件局部剖开后的结构示意图。
22.图8为本发明中擦拭棉的结构示意图。
23.附图标记说明：图中：1、框架组件；101、底板；102、框板；103、打印托板；104、套管；2、驱动组件；201、竖向驱动轨道；202、横向驱动轨道；203、纵向驱动轨道；3、打印组件；301、安装板；302、打印头；303、激光射头；304、储水腔；305、进水接头；306、出水接头；307、降温板；308、毛细管；309、热气腔；3010、进气接头；3011、热气喷头；4、温控组件；401、调节箱；402、隔板；403、热腔；404、冷腔；405、半导体制冷片；406、吹气扇；407、出气管；408、换热管；409、水箱；4010、排气管；4011、循环泵；4012、供水管；4013、回水管；5、原料组件；501、卷线
盘；502、金属丝；6、送丝组件；601、送丝盒；602、轮毂电机；603、送丝辊；604、螺纹管；605、螺纹帽；606、擦拭棉。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作进一步说明：如图1-8所示，本实施例提供垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，包括框架组件1，且框架组件1的内部固定安装有驱动组件2，驱动组件2的输出端固定安装有打印组件3，框架组件1的上端一侧固定安装有温控组件4，且温控组件4与打印组件3相连通，框架组件1的外侧一端固定安装原料组件5，打印组件3的上端固定安装有送丝组件6，且原料组件5的一端贯穿框架组件1，并延伸至框架组件1的内部，并通过送丝组件6延伸至打印组件3的内部，且穿过打印组件3，延伸至打印组件3的下端，在进行使用时，将原料组件5固定在框架组件1上，且将原料组件5的一端延伸至打印组件3的内部，通过外部的控制单元，控制驱动组件2、打印组件3和送丝组件6，进行打印，且在进行打印时，开启温控组件4，便于对打印组件3的内部进行调温，方便进行打印加工，并加快凝固速度，方便使用，且打印组件3，在进行出料时，出料位于与加工面处于垂直状态，避免在打印时，发生偏移，提高打印效果。
25.框架组件1包括底板101，且底板101的上表面固定安装有门型结构的框板102，温控组件4固定安装在框板102的上表面一侧，原料组件5固定安装在框板102的外表面侧面一侧，且底板101的上表面中间位置固定安装有打印托板103，驱动组件2固定安装在底板101的上表面，且驱动组件2位于框板102的内部，框板102的上端中间位置固定安装有软性的套管104，且温控组件4和原料组件5均通过套管104延伸至框板102的内部，驱动组件2包括竖向驱动轨道201，且竖向驱动轨道201固定安装在底板101的上表面两侧，竖向驱动轨道201之间的输出端固定安装有横向驱动轨道202，横向驱动轨道202与打印托板103处于平行状态，且横向驱动轨道202的输出端固定安装有纵向驱动轨道203，打印组件3固定安装在纵向驱动轨道203的输出端，通过驱动组件2，便于对打印组件3的位置进行自由调节，方便进行打印。
26.打印组件3包括安装板301，且安装板301固定安装在纵向驱动轨道203的输出端，安装板301的下表面一侧固定安装有打印头302，且送丝组件6固定安装在安装板301的上表面一侧，送丝组件6与打印头302相连通，安装板301的一侧固定安装有激光射头303，且激光射头303的照射方向与打印头302下端的延长线之间的夹角为30
°
，且原料组件5的一端延伸至打印头302的下方，激光射头303将激光照射在原料组件5的一端，打印头302的内部上端开设有储水腔304，且储水腔304的一侧固定安装有进水接头305，供水管4012与进水接头305相连通，储水腔304的另一侧固定安装有出水接头306，且出水接头306与回水管4013相连通，激光射头303的一侧固定安装有降温板307，且降温板307为中空结构，降温板307的两侧均固定安装有毛细管308，且毛细管308的的另一端与储水腔304相连通，且两侧的毛细管308分别安装在打印头302上靠近出水接头306与进水接头305的位置，打印头302的内部下端开设有热气腔309，且打印头302上位于热气腔309的一侧固定安装有进气接头3010，进气接头3010与出气管407相连通，且打印头302的另一侧固定安装有热气喷头3011，热气喷头3011与热气腔309相连通，在进行打印时，通过采用激光射头303，对金属丝502进行激光热熔，使得金属丝502成熔融状态，进而便于贴合在打印面上，进行打印，且在进行打印时，通
过热气腔309和热气喷头3011，便于对金属丝502和打印面进行预热，并通过储水腔304，便于对热量进行隔断，避免热量传导至送丝组件6上，并通过降温板307，便于对打印完成后的位置，进行降温，提高凝固速度和效果。
27.温控组件4包括调节箱401，且调节箱401固定安装在框板102的上表面一侧，调节箱401的内部中间位置固定安装有隔板402，且隔板402将调节箱401的内部分隔成热腔403和冷腔404，隔板402的中间位置镶嵌安装有半导体制冷片405，且半导体制冷片405的冷端位于冷腔404的内部，半导体制冷片405的热端位于热腔403的内部，调节箱401的外部一侧的两端均固定安装有吹气扇406，吹气扇406的输出端与热腔403和冷腔404相连通，热腔403的一侧固定安装有出气管407，且出气管407的一端通过套管104延伸至框板102的内部与打印头302相连通，冷腔404的一端固定安装有换热管408，且框板102的上表面一侧固定安装有水箱409，水箱409的上端固定安装有排气管4010，换热管408与排气管4010相连通，且换热管408在水箱409的内部成蛇形分布，框板102的上表面位于水箱409的一侧固定安装有循环泵4011，且循环泵4011的输入端与水箱409相连通，循环泵4011的输出端固定安装有供水管4012，水箱409的另一侧固定安装有回水管4013，且供水管4012与回水管4013均通过套管104延伸至框板102的内部，且供水管4012与回水管4013均与打印头302相连通，通过半导体制冷片405，便于对热腔403和冷腔404内部的温度进行调节，方便进行调温，并通过水箱409，便于对水进行冷却，使得热气和冷水输送至打印组件3的内部，进行调温。
28.原料组件5包括卷线盘501，且卷线盘501固定安装在框板102的外表面一侧，卷线盘501的内部缠绕有金属丝502，且金属丝502通过套管104延伸至框板102的内部，并通过送丝组件6延伸至打印头302的内部，通过卷线盘501，便于对金属丝502进行收卷和放丝。
29.送丝组件6包括送丝盒601，且送丝盒601的内部两侧均固定安装有轮毂电机602，且轮毂电机602的外表面套接有软性材质制成的送丝辊603，且送丝盒601的上端固定安装有螺纹管604，螺纹管604上螺纹连接有螺纹帽605，且螺纹帽605的内部固定安装有擦拭棉606，金属丝502穿过擦拭棉606，并通过送丝辊603延伸至打印头302的内部，通过擦拭棉606，便于在对金属丝502进行输送时，对金属丝502的表面进行擦拭。
30.以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：包括框架组件（1），且所述框架组件（1）的内部固定安装有驱动组件（2），所述驱动组件（2）的输出端固定安装有打印组件（3），所述框架组件（1）的上端一侧固定安装有温控组件（4），且所述温控组件（4）与所述打印组件（3）相连通，所述框架组件（1）的外侧一端固定安装原料组件（5），所述打印组件（3）的上端固定安装有送丝组件（6），且所述原料组件（5）的一端延伸至所述打印组件（3）的下端。2.根据权利要求1所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述框架组件（1）包括底板（101），且所述底板（101）的上表面固定安装有门型结构的框板（102），所述温控组件（4）固定安装在所述框板（102）的上表面一侧，所述原料组件（5）固定安装在所述框板（102）的外表面侧面一侧，且所述底板（101）的上表面中间位置固定安装有打印托板（103），所述驱动组件（2）位于所述框板（102）的内部，所述框板（102）的上端中间位置固定安装有软性的套管（104）。3.根据权利要求2所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述驱动组件（2）包括竖向驱动轨道（201），且所述竖向驱动轨道（201）固定安装在所述底板（101）的上表面两侧，所述竖向驱动轨道（201）之间的输出端固定安装有横向驱动轨道（202），且所述横向驱动轨道（202）的输出端固定安装有纵向驱动轨道（203），所述打印组件（3）固定安装在所述纵向驱动轨道（203）的输出端。4.根据权利要求3所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述打印组件（3）包括安装板（301），且所述安装板（301）固定安装在所述纵向驱动轨道（203）的输出端，所述安装板（301）的下表面一侧固定安装有打印头（302），且所述送丝组件（6）固定安装在所述安装板（301）的上表面一侧，所述送丝组件（6）与所述打印头（302）相连通，所述安装板（301）的一侧固定安装有激光射头（303）。5.根据权利要求4所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述温控组件（4）包括调节箱（401），且所述调节箱（401）固定安装在所述框板（102）的上表面一侧，所述调节箱（401）的内部中间位置固定安装有隔板（402），且所述隔板（402）将所述调节箱（401）的内部分隔成热腔（403）和冷腔（404），所述隔板（402）的中间位置镶嵌安装有半导体制冷片（405），且所述半导体制冷片（405）的冷端位于所述冷腔（404）的内部，所述半导体制冷片（405）的热端位于所述热腔（403）的内部，所述调节箱（401）的外部一侧的两端均固定安装有吹气扇（406），所述吹气扇（406）的输出端与所述热腔（403）和所述冷腔（404）相连通，所述热腔（403）的一侧固定安装有出气管（407），且所述出气管（407）的一端通过所述套管（104）延伸至所述框板（102）的内部与所述打印头（302）相连通。6.根据权利要求5所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述冷腔（404）的一端固定安装有换热管（408），且所述框板（102）的上表面一侧固定安装有水箱（409），所述水箱（409）的上端固定安装有排气管（4010），所述换热管（408）与所述排气管（4010）相连通，且所述换热管（408）在所述水箱（409）的内部成蛇形分布，所述框板（102）的上表面位于所述水箱（409）的一侧固定安装有循环泵（4011），且所述循环泵（4011）的输入端与所述水箱（409）相连通，所述循环泵（4011）的输出端固定安装有供水管（4012），所述水箱（409）的另一侧固定安装有回水管（4013），且所述供水管（4012）与所述回水管（4013）均通过所述套管（104）延伸至所述框板（102）的内部，且所述供水管（4012）与所述回水管
（4013）均与所述打印头（302）相连通。7.根据权利要求6所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述打印头（302）的内部上端开设有储水腔（304），且所述储水腔（304）的一侧固定安装有进水接头（305），所述供水管（4012）与所述进水接头（305）相连通，所述储水腔（304）的另一侧固定安装有出水接头（306），且所述出水接头（306）与所述回水管（4013）相连通，所述激光射头（303）的一侧固定安装有降温板（307），且所述降温板（307）为中空结构，所述降温板（307）的两侧均固定安装有毛细管（308），且所述毛细管（308）的的另一端与所述储水腔（304）相连通，所述打印头（302）的内部下端开设有热气腔（309），且所述打印头（302）上位于所述热气腔（309）的一侧固定安装有进气接头（3010），所述进气接头（3010）与所述出气管（407）相连通，且所述打印头（302）的另一侧固定安装有热气喷头（3011）。8.根据权利要求7所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述原料组件（5）包括卷线盘（501），且所述卷线盘（501）固定安装在所述框板（102）的外表面一侧，所述卷线盘（501）的内部缠绕有金属丝（502）。9.根据权利要求8所述的垂直打印金属材料的送丝式3d打印机，其特征在于：所述送丝组件（6）包括送丝盒（601），且所述送丝盒（601）的内部两侧均固定安装有轮毂电机（602），且所述轮毂电机（602）的外表面套接有软性材质制成的送丝辊（603），且所述送丝盒（601）的上端固定安装有螺纹管（604），所述螺纹管（604）上螺纹连接有螺纹帽（605），且所述螺纹帽（605）的内部固定安装有擦拭棉（606），所述金属丝（502）穿过所述擦拭棉（606），并通过所述送丝辊（603）延伸至所述打印头（302）的内部。

技术总结
本发明涉及垂直打印金属材料的送丝式3D打印机，涉及3D打印技术领域，包括框架组件，且框架组件的内部固定安装有驱动组件，驱动组件的输出端固定安装有打印组件，框架组件的上端一侧固定安装有温控组件，框架组件的外侧一端固定安装原料组件，打印组件的上端固定安装有送丝组件，通过垂直打印，避免发生倾斜，通过温控组件，将通过热气喷头喷出，便于对金属丝和打印面进行预热，并便于对打印面进行处理，通过将冷水输送至打印头的内部上端和降温板的内部，便于对金属丝上的温度进行隔离，避免向上热传导，并便于对打印完成后的位置进行降温，提高打印效果和冷却速度，通过送丝组件，便于对金属丝进行输送和便于对金属丝的表面进行擦拭。行擦拭。行擦拭。


技术研发人员：肖国栋 成焕炼 汪勇 王清斌
受保护的技术使用者：泉州玉环模具有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/24