[实用新型]适用于金属3D打印后处理的复合功能腔体机构

说明书

一种适用于金属3D打印后处理的复合功能腔体机构，它包括设置有环形夹壁腔体、且顶部设置有盖体、底部设置有滤板和漏斗的筒体，以及加热部分，气压输入部分，喷砂部分和无损夹持部分；所述加热部分包括安装在环形夹壁腔体内的加热器和安装在筒体内腔中的热电偶；所述气压输入部分包括安装在盖体上的设置有压力表导气管Ⅰ、以及设置有通气阀、过压释放器的导气管Ⅱ；所述喷砂部分包括安装在筒体盖体上的喷砂管道和安装在喷砂管道下端的喷头，且所述喷砂管道通过三通管与导气管Ⅰ相连通；所述无损夹持部分包括安装在筒体内腔中的旋转筛，用于驱动旋转筛运动的驱动轴竖直向下依次穿过通过滤板、漏斗与电机相连接。

技术领域

本实用新型涉及一种金属3D打印的多功能复合后处理机构，属于金属3D打印零部件的后处理技术领域。

背景技术

金属零件 3D 打印技术原理是将金属粉末或丝材，在激光或电子束等加热条件下，按设定的路径同步熔化、堆积，最终将复杂结构的三维模型逐层堆积制备出实体零件。由于金属3D打印成形过程中，高能束短暂而快速的加热，且金属粉末熔融后又快速的冷却，再加上层与层之间的润湿性较差，热传导不均匀，以及表面涨力引起的球化效应，使得金属3D打印制件出现相对密度低、孔隙率高、强度硬度达不到需求，是该技术生产与应用面临的严峻挑战。针对上述综合性能较差的问题，金属3D打印件的后处理技术应用而生。

在后处理技术和自动化设备的研制方面，国内科研和技术人员主要集中在支撑去除、表面处理以及热处理等方面做了相关的研究和应用，（1）表面处理：通常采用是砂纸打磨、珠光处理和蒸汽平滑这三种技术。第一砂纸打磨可以用手工打磨或者使用砂带磨光机这样的专业设备。砂纸打磨是一种廉价且行之有效的方法。第二个最常用的后处理工艺就是珠光处理。操作人员手持喷嘴朝着抛光对象高速喷射介质小珠从而达到抛光的效果。第三是蒸汽平滑处理方法。3D打印零部件被浸渍在蒸汽罐里，其底部有已经达到沸点的液体。（2）支撑去除：在打印一些悬空结构的时候，需要有支撑结构顶起，然后才可以打印悬空上面的部分，在支撑结构去除上对于非金属零件结构可以采用水溶性的3D打印材料，打印完成后泡入水中即可去除。对于金属零件结构的支撑需要采用切割机进行切割去除。（3）热处理能够改善金属3D打印件的内部组织结构，降低孔隙率，促使裂纹焊合，提供强度硬度。采用的设备是热处理炉，对不同性能的工件采取不同的加热工艺。

目前金属3D打印后处理技术存在以下不足之处：

1、金属3D打印产品存在表面粗糙、强度硬度低，难以满足航空航天、汽车、医疗等行业的特殊性能要求，需要增加相应的后处理技术。

2、3D打印后处理技术及设备大多集中在树脂、陶瓷、塑料等3D打印技术上，而在金属3D打印后处理工序上多数采用传统的手工打磨和热处理，没有自动化较高的金属3D打印后处理专用设备。

3、现有的后处理设备功能单一，零件的后处理需要繁多处理工序，才能达到表面性能和内部组织结构的优化，增加了3D打印技术的成本，阻碍其发展。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种关于金属3D打印的后处理复合功能腔体机构，本实用新型集“加热、加压、表面喷砂”等功能于一体，用来解决后处理工序复杂繁多、金属3D打印制件的孔隙率较高、强度硬度较低及表面粗糙等技术问题，复合腔体还设置有专用旋转筛的无损伤夹持机构，既能实现超薄零件的无损伤夹持，又能实现零件的多方位喷砂功能。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：