[实用新型]3D液相金属打印设备

说明书

本实用新型公开了一种3D液相金属打印设备，涉及金属加工技术领域，包括金属液储罐、金属液打印枪、工作台、热反射墙、柔性耐火纤维布、位移机构和操作台，金属液储罐内置熔融金属液，金属液打印枪与金属液储罐连通，金属液打印枪包括内筒和外筒，内筒和外筒间有间隙通道，外筒上有气源接口，工作台在金属液打印枪的下方，其上端面置有工作面板，热反射墙在金属液打印枪周围，柔性耐火纤维布环绕在金属液打印枪的周向且连接在热反射墙上，位移机构带动金属液打印枪移动，操作台控制位移机构启停和移动。如此，解决了现有技术中如何利用3D金属打印技术来提高金属冶炼厂产品的多样性，增强市场竞争力，降低二次熔炼时能源浪费与环境污染严重的问题。

技术领域

本实用新型涉及金属加工技术领域，更具体地说，涉及一种3D液相金属打印设备。

背景技术

传统铸造业中，金属铸造指将金属熔化后浇铸到预定形状的铸造空腔中，待其冷却后，经清整处理，获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的方法，生产制造过程通常包括制造铸型、熔化金属、浇铸和清理等工序。一般来说，被铸物质的原料多原为固态需经加热至液态的金属，(例：铜、铁、铝、锡、铅等)，其成型工艺主要包括重力浇铸和压力铸造，其中，重力浇铸包括砂铸和硬模铸造，是依靠金属自身重力将熔融金属液浇入型腔，压力铸造包括低压铸造和高压铸造，是依靠额外增加压力将熔融金属液瞬间压入铸造型腔。但是，传统铸造工艺生产的铸件机械性能不十分优良，存在如组织粗大，尺寸缺陷、晶型缺陷等缺点；且砂型铸造中，只能单件、小批量生产，产品的多样性较低，工人劳动强大，工作环境恶劣；此外，铸件质量不稳定，由于工序多，影响因素复杂，易产生许多缺陷；另外，铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声等环境的污染；不仅如此，重新熔融金属进行浇铸会需要大量能源支撑，能源消耗量大。总体而言，市场竞争力较弱。

3D金属打印工艺中，现主流3D金属打印技术有五种：激光选区烧结(SLS)，纳米颗粒喷射金属成型(NPJ)，激光选区熔化(SLM)，激光近净成型(LENS)和电子束选区熔化(EBSM)技术。3D打印出来的钢材其组成达不到金属的亚结构状态，但组织是完全均匀的，比现有成品钢好很多，经后期热处理后，强度可以与传统砂型铸造相当甚至优于传统铸造，但是无法媲美传统冷加工(CNC，加工中心这类的)金属构件，也比不上锻造件的性能。3D打印对原型制造、模型制造和低体积定制零件来说是有益的，但3D金属打印普遍是基于粉末冶金技术，难以低成本、大批量、规模化的量产。

因此，如何解决现有技术中利用3D金属打印技术来提高金属冶炼厂产品的多样性，增强市场竞争力，降低二次熔炼时能源浪费与环境污染严重的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D液相金属打印设备，较现有技术中的金属铸造工艺其解决了对工人的数量和劳动强度要求较高，且工作环境安全风险较高的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种3D液相金属打印设备，包括：

金属液储罐，内置熔融金属液，其上端设有入口，下端设有出口；

金属液打印枪，设置在所述金属液储罐的出口处并与所述金属液储罐连通，所述金属液打印枪包括内筒和位于所述内筒周向的外筒，所述内筒为耐高温隔热材质，熔融金属液在所述内筒中流动，所述内筒和所述外筒之间具有间隙通道，且所述外筒上设有与所述间隙通道连通的气源接口、以向所述间隙通道中充入带压惰性气体；

工作台，设置在所述金属液打印枪的下方，其上端面放置有工作面板，所述工作台与所述工作面板均为耐高温隔热材质；

热反射墙，同时位于所述金属液打印枪的出液端以及所述工作面板的周围，其连接在所述工作台上；