液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置

摘要

一种液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置，包括：除气装置、真空装置、输送装置和液态金属3D成型设备，其中：输送装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连，真空装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连；除气装置包括：除气箱、加热器和搅拌器，其中：加热器和搅拌器分别设置于除气箱内的顶部两侧，除气箱与真空装置和输送装置相连。真空装置包括：真空泵、真空控制模块和真空管；输送装置包括：金属液输送管道、保温材料、过滤器和加热元件。本发明采用管道进行金属液的输送，同时，由于金属液处在一定真空度下，真空控制模块可以精确控制除气箱和3D成型设备的真空度，进而精确控制金属液输送的流量，实现金属液平稳、连续的输送。

权利要求

1.一种液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置，其特征在于，包括：除气装置、真空装置、输送装置和液态金属3D成型设备，其中：输送装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连，真空装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连；

所述的除气装置包括：除气箱、加热器和搅拌器，其中：加热器和搅拌器分别设置于除气箱内的顶部两侧，除气箱与真空装置和输送装置相连；

所述的输送装置包括：金属液输送管道、保温材料、过滤器和加热元件，其中：保温材料覆盖在金属液输送管道表面，加热元件设置于保温材料内，过滤器设置于金属液输送管道内中间部位。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的除气箱两端分别设有输送金属液的进口和出口。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的除气箱内底部设有隔板，其中：隔板设置于加热器和搅拌器之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的除气箱上设有第一真空表。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的真空装置包括：真空泵、真空控制模块和真空管，其中：真空控制模块分别与真空泵相连，用于精确控制除气箱和液态金属3D成型设备的真空度；真空泵通过真空管分别与除气箱和液态金属3D成型设备相连。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的金属液输送管道靠除气箱一端设有闸板。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的过滤器内填充有过滤球。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的液态金属3D成型设备上设有第二真空表。

说明书

液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种冶金领域的技术，具体是一种液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置。

背景技术

[0002] 液态金属3D成型技术是依据增材制造原理，将液态金属在一定压力下通过特定形状的喷嘴以稳定连续的金属液柱沉积在下方的平台上，平台配有冷却介质并可实现精密的三维运动，来实现金属液的大面积、薄层的连续堆积和快速凝固，最终形成大尺寸金属锭的技术。要实现液态金属3D成型技术的顺利实施，需要提供一套高质量金属液连续、稳定供给装置。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置，采用管道进行金属液的输送，同时，由于金属液处在一定真空度下，真空控制模块可以精确控制除气箱和3D成型设备的真空度，进而精确控制金属液输送的流量，实现金属液平稳、连续的输送。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0005] 本发明包括：除气装置、真空装置、输送装置和液态金属3D成型设备，其中：输送装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连，真空装置分别与除气装置和液态金属3D成型设备相连。

[0006] 所述的除气装置包括：除气箱、加热器和搅拌器，其中：加热器和搅拌器分别设置于除气箱内的顶部两侧，除气箱与真空装置和输送装置相连。

[0007] 所述的除气箱两端分别设有输送金属液的进口和出口。

[0008] 所述的除气箱内底部设有隔板，其中：隔板设置于加热器和搅拌器之间。

[0009] 所述的真空装置包括：真空泵、真空控制模块和真空管，其中：真空控制模块分别与真空泵相连，用于精确控制除气箱和液态金属3D成型设备的真空度；真空泵通过真空管分别与除气箱和液态金属3D成型设备相连。

[0010] 所述的输送装置包括：金属液输送管道、保温材料、过滤器和加热元件，其中：保温材料覆盖在金属液输送管道表面，加热元件设置于保温材料内，过滤器设置于金属液输送管道内中间部位。

[0011] 所述的金属液输送管道靠除气箱一端设有闸板。

[0012] 所述的过滤器内填充有过滤球。

[0013] 技术效果

[0014] 与现有技术相比，本发明采用管道进行金属液的输送，使金属液在整个输送过程不与空气接触，大大减少了金属的氧化；同时，由于金属液处在一定真空度下，更有利于金属液体中气体的排除；真空控制模块可以精确控制除气箱和3D成型设备的真空度，进而精确控制金属液输送的流量，实现金属液平稳、连续的输送。

附图说明

[0015] 图1为本发明整体结构示意图；

[0016] 图中：除气箱1、加热器2、第一真空表3、搅拌器4、真空控制模块5、真空泵6、液态金属3D成型设备7、金属液输送管道8、过滤器9、保温材料10、加热元件11、闸板12、隔板13、金属液14、除气装置15、真空装置16、输送装置17、进口18、出口19、真空管20、过滤球21、第二真空表22。

具体实施方式

[0017] 如图1所示，为本实施例涉及的一种液态金属3D成型技术用金属液连续供应装置，其中包含：除气装置15、真空装置16、输送装置17和液态金属3D成型设备7，其中：输送装置17分别与除气装置15和液态金属3D成型设备7相连，真空装置16分别与除气装置15和液态金属3D成型设备7相连。

[0018] 所述的除气装置15包括：除气箱1、加热器2、电机和搅拌器4，其中：加热器2设置于除气箱1箱盖下，电机固定设置于除气箱1的箱盖上，搅拌器4设置于除气箱1箱盖下并通过丝杆与电机相连，除气箱1与真空管20和金属液输送管道8相连。

[0019] 所述的除气箱1两端分别设有输送金属液的进口18和出口19。

[0020] 所述的除气箱1内底部设有隔板13，其中：隔板13设置于加热器2和搅拌器4之间。

[0021] 所述的除气箱1上设有第一真空表3。

[0022] 所述的真空装置16包括：真空控制模块5、两个真空泵6和真空管20，其中：真空控制模块5分别与两个真空泵6相连，用于精确控制除气箱1和液态金属3D成型设备7的真空度；真空泵6通过真空管20分别与除气箱1和液态金属3D成型设备7相连。

[0023] 所述的输送装置17包括：金属液输送管道8、保温材料10、过滤器9和加热元件11，其中：保温材料10覆盖在金属液输送管道8表面，加热元件11设置于保温材料10内，过滤器9设置于金属液输送管道8内中间部位。

[0024] 所述的金属液输送管道8为陶瓷材质，金属液输送管道8靠除气箱1一端设有用于开关的闸板12。

[0025] 所述的过滤器9内填充有过滤球21，过滤球21材质为陶瓷，对金属液起过滤作用。

[0026] 所述的液态金属3D成型设备7上设有第二真空表22。

[0027] 工作原理：在液态金属液3D成型设备7工作前，首先将除气箱1和金属液输送管道8充分预热至700℃，将除气箱1和金属液输送管道8之间的闸板12关闭。达到预热温度后，除气箱1真空度设定为-0.05MPa，开启除气箱1的真空泵6，金属液在负压下被吸入除气箱1内，并越过中间的隔板13，直至两边的液面高度一致。开启除气箱1内的搅拌器4，转速300rpm。将液态金属3D成型设备7的真空度设定为-0.03MPa，开启液态金属3D成型设备7的真空泵6。
打开除气箱1和金属液输送管道8之间的闸板12，金属液经过金属液输送管道8和过滤器9输送至液态金属3D成型设备7内。

[0028] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。