一种金属建筑Print Made 3D打印机

摘要

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体是指一种金属建筑Print Made 3D打印机，可采用5G远程、G代码、自动和手动多重控制，使得制作过程能够灵活的保证生产加工，减少失误导致的生产材料和工时的浪费，基于该打印机的运行原理及耗材特性，可以实现低成本、快速打印制造大体量、大批量、工程级的产品，如建筑、船舶、桥梁、车身等等的打印制造；优点在于：基于该打印机的结构方法及运行逻辑、打印耗材的颗粒形态，提升了打印效率，降低了打印成本和加工风险，3D打印的产品更容易的走进人类的生产生活。

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体是指一种金属建筑Print Made 3D打印机。

背景技术

SLS\LSM 3D打印技术，在行业内SLS\SLM叫做粉末烧结，两个关键词，粉末和烧结，就是SLS\SLM的特性，SLS\SLM打印技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升到熔化点，进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后，工作台下降一层厚度，铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型；

此种3D打印设备，具有如下缺点：

1、耗材：粉末耗材无法满足百吨以上的材料大体量生产加工，容易尘爆；

2、工作台下降方式：这种方式无法去控制百吨以上的材料打印工作，无法适应大体量、大规模、大批量、工业化、工程级生产；

3、运行方式：受制与软件，大体量生成一旦出现失误或者必要性临时调整，无法灵活性做出应对，只能从新打印，操作纠错不灵活，在大批量加工情况下如有失误会带来巨大的损失的；

4、聚合媒介：单一，大批量生产适应性差、灵活性小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种由自动、手动、G代码多种控制方式，消耗材料造价更为低廉特性更为可靠，设备结构更为适合大型金属构件打印、运行稳定的3D打印设备。解决了现有技术中存在的不能大批量、大体量、高速、安全、工业化生产加工的问题，适用于大批量、工业化、工程级百吨以上单体金属构件，3D打印成型的设备及其运行方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

1、设备结构：①总控机箱②储藏仓③上料仓④铺料仓⑤打印媒介⑥卸料板。将储藏仓上方设计为打印平台为一体固定结构的优点，无需设备以外的材料储藏空间。打印完毕可以快速的排除打印平台上的剩余原材料。运动结构上升，包含X、Y、Z轴的运动部件，A轴铺料仓的运动部件，C轴打印媒介的提升于落下运动部件，上料仓的跟随部件，由z轴提升装置控制，同时具备z轴稳固的导向功能部件。

2、打印耗材：金属或非金属颗粒。降低尘爆风险。便于储藏和防止氧化。颗粒物体可以快速的铺设和卸料，

3、打印聚合媒介：激光焊机、等离子焊机、氩弧焊机、二保焊机、滴胶机等，不同工件根据需求更换所需媒介。为速度优先考虑，打印媒介为多头可旋转设计，受路径行经方向控制。打印壁厚受打印媒介的加持数量控制。

作为优选的技术方案，手动、自动、G代码多种控制模式同时操控，加工应用的失误、误差，可以人工随时参与调整，减少损失。

有益效果，本发明与现有的技术相比的优点在于：基于该打印机的结构方法及运行逻辑、打印耗材的颗粒形态，提升了打印效率，降低了打印成本和加工风险，3D打印的产品更容易的走进人类的生产生活。

附图说明

图1是本发明一种金属建筑Print Made 3D打印机的最优实施例的结构示意图。

图2是本发明一种金属建筑Print Made 3D打印机的整体剖面图。

如图所示：

1、总控机箱；2、储藏仓；3、上料仓；4、铺料仓；5、打印媒介；6、卸料板；7、送料绞龙；8、Z轴提升装置；

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步说明。

第一部分：各部件和与其有关联的部件的动作详解

所述总控制箱1内设有电脑，网络，保护气体手动开关，铺料仓4手动启动开关，上料仓3手动开关及监测开关，卸料板6手动开关(带保护)，打印媒介5手动开关，打印媒介5提升降落手动开关，暂停开关，摄像头，(技术人员可远程控制设备)以上所有部件受G代码识别器总控。

所述储藏仓2；包含上方台面为打印平台、内部空间为材料储藏、上料仓3、通过卸料板6卸料到储藏仓2的一体结构，储藏仓2为固定结构，储藏仓2内设材料导向斜板，利于送料绞龙7将材料导向至上料仓3装置上料，侧边固定Z轴提升装置8。

所述上料仓3；负责将送料绞龙7传过来的颗粒材料传送到铺料仓4，开启方式为铺料仓4到达上料仓3附近的设计位置，铺料仓4到达触碰上料开关\开，电机工作放料，到达设计量要求铺料仓4内压力传感器关闭电机，停止工作，等待下一次触碰。

所述铺料仓4；具备颗粒材料的承载和铺设，由PLC控制伺服电机控制运动速度，限位器控制方向，到达设计位置会触碰开关\开打印媒介支架的落下，离开设计位置会触碰开关\关打印媒介支架提起，防止上料仓3铺料过程中碰撞打印媒介支架，

所述打印媒介支架；主要功能承载聚合媒介(如氩弧焊机)执行G代码路径。另一个功能是铺料仓4不在设计位置极限触碰开关的时候，逻辑默认为铺料仓4在工作，通过电磁继电器控制气缸控制打印媒介支架处于升起状态给铺料仓4让路。打印壁厚受打印媒介的加持数量控制。为速度优先考虑，打印媒介为多头可旋转设计。

所述卸料板6主要功能为打印完毕剩余颗粒材料回流到储藏仓2，和加工过程阻挡平台上的颗粒材料不泄露。

所述送料绞龙7横向运动等材料传到上料仓3，上料仓3改变方向为垂直方向供给铺料仓4，控制关联上料仓3，上料仓3工作及传送停止及停止

所述Z轴提升装置8；由伺服电机控制电动推杆，负责提升Z轴，打印运行中受G代码直接控制，设备调试时受总控机箱1G代码识别器分别控制。

第二部分：

在本实施例中，台面、储藏设计为一体固定结构的优点是无需额外的储藏空间，打印完毕可以快速的排除打印平台上的原材料到储藏仓。

在本实施例中，采用颗粒材料，降低尘爆风险，便于储藏和防止氧化。

在本实施例中，采用颗粒材料可以快速的铺设和卸料，加工操作安全，储藏安全长久。

在本实施例中，为速度优先考虑，打印媒介为多头可旋转设计，由G代码受路径行经方向控制。

在本实施例中，打印壁厚受打印媒介的加持数量控制。

在本实施例中，Z轴提升整体运动部件组

1、模型、切片、G代码生成；选取确定加工的STL\3DS\3DM等等三维模型格式的模型，在三维软件中对Z轴方向进行等距离分割出若干切面轮廓的矢量线条，导出线条并且统一设置坐标原点，导入G代码生成软件生成G代码路径，导入总控机箱1G代码识别器，准备加工。(以上步骤在设备开启并接入远程控制允许下，设计人员可以远程操作，本机的G代码生成软件类似于打印机驱动，此处不赘叙)

2、设备打印前准备工作；确保设备正常运行，活动部位润滑油的充足，确保保护气体的接入，确保储藏仓内物料充足，按设计要求的壁厚调打印媒介5加持的数量和类型。

3、启动G代码打印、设备各配件匹配逻辑；开始打印前台面颗粒原料铺设完毕铺料仓4达到位置极限，并且打印媒介处于落下到调试状态的条件下，G代码识别器开始执行G代码命令。G代码命令执行切片路径，G1代表开启，G0代表关闭，开关由G代码传输到PLC控制继电器执行。打印媒介5的能量输出开关控制，Z轴提升装置8自动按切片厚度抬起设计的尺寸，铺料仓4启动铺料，铺料仓4运行自动抬起打印媒介5。铺料仓4到达极限位置即为铺料完毕，加工平台回复到打印状态第一阶段，G代码继续执行若干分层命令直到结束。所述任何一环节任何问题可以通过机箱上的暂停按钮暂停，手动排除或者暂停加工，问题排除继续加工。

4、打印完毕后工作；确保保护气体总阀门关闭，手动控制铺料仓4到上料仓3位置，手动控制总控机箱1的卸料板进行卸料。

以上说诉依据本发明的实施例为启示，通过上述的说明内容，不同行业的相关工作人员，可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样变更以及修改，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。