[发明专利]等离子增材与机械切削的3D打印设备

权利要求书

1.一种等离子增材与机械切削的3D打印设备，包括气保护成形室，所述气保护成形室内设有成形工作台和设置在所述成形工作台上方的三轴运动机构，所述成形工作台用于承载逐层堆积成形的工件，其特征在于，还包括：

等离子成形装置，包括等离子成形枪，以及与所述等离子成形枪连接的等离子电源和送粉装置，所述等离子成形枪与所述三轴运动机构连接，设置在所述成形工作台的上方；

机械切削装置，包括切削刀具和主轴，所述切削刀具安装于所述主轴的底端，所述主轴的顶端连接于所述三轴运动机构；

控制模块，分别与所述三轴运动机构、机械切削装置和等离子成形装置连接，用于控制所述等离子成形装置产生等离子微弧，所述等离子微弧聚焦在所述等离子成形枪输出的粉末上在所述成形工作台上成形出所述工件；以及，用于控制所述三轴运动机构带动所述机械切削装置对所述工件的扫描轮廓进行切削。

2.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪内设有电极和粉末输送腔，所述电极与一等离子电源连接，所述粉末输送腔与一送粉器连接，所述等离子电源和送粉器设置于所述气保护成形室外部。

3.如权利要求2所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪内还设有保护气送气腔和冷却水腔至少之一，所述保护气送气腔或所述冷却水腔设于所述等离子成形枪的内部。

4.如权利要求3所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述等离子成形枪提供成形过程的等离子微弧，所述等离子微弧的直径为0.8mm～1.2mm，沉积速率500～1500mm³/h，沉积厚度为50μm～500μm。

5.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述三轴运动机构能带动所述主轴或等离子成形枪沿XYZ三个方向移动，其中，X轴的运动距离为0～1200mm，Y轴的运动距离0～800mm，Z轴的运动距离0～600mm。

6.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述切削刀具包括铣头和磨头。

7.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备还设有分别与所述气保护成形室连接的真空抽气装置、气体循环净化装置和氧浓度探测仪，其中，

所述真空抽气装置用于抽取所述气保护成形室内的气体；气体循环净化装置用于循环净化所述气保护成形室内的气体；氧浓度探测仪用于探测所述气保护成形室内的氧气浓度。

8.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述气保护成形室内还设有成形缸，所述成形工作台设于所述成形缸内。

9.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述气保护成形室内的氧气浓度小于100ppm。

10.如权利要求1所述的等离子增材与机械切削的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备的成形工件尺寸为1200mm*800mm*600mm。