[发明专利]一种3D打印装置和方法

权利要求书

1.一种3D打印装置，其特征在于，包括打印室、送料装置、运动支架、打印喷头、加热体、气压控制器、打印平台、机械臂和修复刀头；

所述送料装置通过输料管连接所述打印喷头，用于为所述打印喷头提供原材料；所述加热体包覆所述打印喷头，用于对进入到所述打印喷头中的原材料加热熔融并控制其温度；所述气压控制器通过输气管连接所述打印喷头，用于控制所述打印喷头的压力，进而控制所述打印喷头喷出的熔融的原材料的速度；所述运动支架的一端固定在所述打印室的内壁，另一端连接所述打印喷头，用于带动所述打印喷头实现3～5维方向的移动；所述打印平台安装在所述打印室内，用于承载所述打印喷头打印的工件；所述机械臂的一端固定在所述打印室的内壁，另一端连接所述修复刀头，用于通过调整所述修复刀头的位置，对所述打印喷头打印的工件进行修复和精加工；所述打印室上还设置有进气口和出气口，用于调控所述打印室内的氛围、压力和温度；所述打印室上还设置有冷却液进口和冷却液出口，用于向所述打印室输入冷却液对所述打印平台和所述打印喷头打印的工件进行冷却。

2.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，还包括抽气装置，设置在所述出气口处，用于调整所述打印室内的压力，扩大所述打印室的压力调控范围。

3.如权利要求1或2所述的3D打印装置，其特征在于，所述打印平台能旋转运动，以便于所述修复刀头对所述打印喷头打印的工件进行全方位修复。

4.如权利要求1或2所述的3D打印装置，其特征在于，所述打印平台能升降运动，用于控制所述打印平台的高度，使所述打印室内的冷却液的液面始终与所述打印喷头保持距离。

5.一种用权利要求1所述的3D打印装置进行3D打印的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)送料装置通过输料管向打印喷头提供打印原材料；

(2)通过调节由进气口进入的气体种类、流量和温度来调控打印室内的氛围、压力和温度，气体从出气口排出；

(3)加热体对输入到打印喷头的打印原材料进行加热熔融，并使其维持在合适的温度，打印喷头在气压控制器的作用下喷出熔融的打印原材料，打印喷头在运动支架的带动下开始3D打印；

(4)输入冷却液对打印平台和3D打印得到的工件进行冷却，调节冷却液的液面高度使之低于工件的上表面，并与工件的上表面保持合适距离，保证工件在打印时维持合适温度；

(5)机械臂调节修复刀头的位置，对工件进行修复和精加工。

6.如权利要求5所述的3D打印的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，向打印喷头提供的打印原材料为丝状材料或粉末状材料。

7.如权利要求5或6所述的3D打印的方法，其特征在于，所述冷却液为导热液体。