一种基于离心雾化的3D打印装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于离心雾化的3D打印装置及方法，具体地，该3D打印装置包括熔炼系统、内部为密封腔体的舱体、转盘、导流套筒、带有金属熔液接收单元三维运动平台以及控制三维运动平台的控制单元。金属原料经过熔炼后进入密封腔体内，并在转盘的转动下雾化并向周向甩出，只有甩至导流套筒的喷射缝隙处的金属熔液才能够粘附在三维运动平台的接收单元上，控制单元控制三维运动平台移动，使接收单元接收金属熔液的位置发生改变，形成不同形状的工件；整个打印过程中金属原料直接熔化并雾化，然后进行堆叠和凝固，只需要控制金属原料的凝固速度，解决了现有3D技术中产出工件的质量低、材料生产率低、设备成本高等问题。

权利要求

1.一种基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，包括：熔炼系统，用于将金属原料加热至熔融状态；

舱体，与熔炼系统的出料口相连通，舱体内部为密封腔体；

转盘，设置在密封腔体内，处于熔炼系统的出料口的正下方，用于承接由熔炼系统进入密封腔体内的金属熔液，转盘在转动时能够将落在转盘的盘体上的金属熔液雾化并沿周向甩出；

导流套筒，固定在密封腔体内部，套设在转盘的外周以将转盘的周向遮蔽，导流套筒上设置有至少一个贯穿导流套筒的筒壁的喷射缝隙供雾化的金属熔液甩出；

三维运动平台，具有处于密封腔体内的动作输出端，还具有驱动动作输出端移动的驱动部件；

接收单元，固定在三维运动平台的动作输出端，用于接收由喷射缝隙中喷射出的雾化的金属熔液；

控制单元，与三维运动平台控制连接，控制三维运动平台移动，以使接收单元的不同位置接收由喷射缝隙中喷射出的雾化的金属熔液。

2.根据权利要求1所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，喷射缝隙沿周向设置两个以上。

3.根据权利要求1所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，所述转盘的盘体下部固定有与转动电机传动连接的连接转轴，连接转轴内部以及转盘的盘体内部设置有供冷却介质循环流动的流道。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，所述熔炼系统包括设置在舱体上方的封闭的箱体，箱体内部固定有用于盛装金属原料的坩埚，坩埚底部连通有引导熔化的金属原料流动的导流管，导流管穿过箱体伸入密封腔体的内部，所述熔炼系统的出料口为导流管处于密封腔体内部的管口。

5.根据权利要求4所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，所述导流管的外部设置有防止金属熔液凝固的加热结构。

6.根据权利要求4所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，所述箱体上设置有供惰性气体进入的箱体进气口。

7.根据权利要求1或2或3所述的基于离心雾化的3D打印装置，其特征在于，所述转盘的下方设置有固定在舱体内部的回收容器，所述导流套筒固定在回收容器的上端。

说明书

一种基于离心雾化的3D打印装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种附加制造设备，尤其涉及一种基于离心雾化的3D打印装置及方法。

背景技术

[0002] 3D打印为增材制造的一种具体方式，能够制造复杂形状的工件，在金属工件的3D打印过程中，通常是采用球形金属粉末为原料，并采用激光和电子束照射的方式将球形金
属粉末熔化使球形金属粉末熔为一体，然后再将熔融后的金属液进行冷却形成固态的工
件。然而粉末在快速成形过程中的急速加热和快速凝固导致材料出现孔隙、裂纹等缺陷，影
响了产出工件的质量，造成了工件报废；此外其设备开发、运行及维护成本高，材料生产效
率低，这都制约了3D打印技术的工业化应用。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种基于离心雾化的3D打印装置，用于解决现有3D打印技术存在的工件质量低、材料生产率低、设备成本高等问题；同时本发明还提供一种基于离心
雾化的3D打印方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明基于离心雾化的3D打印装置的技术方案是，一种基于离心雾化的3D打印装置，包括：

[0005] 熔炼系统，用于将金属原料加热至熔融状态；

[0006] 舱体，与熔炼系统的出料口相连通，舱体内部为密封腔体；

[0007] 转盘，设置在密封腔体内，处于熔炼系统的出料口的正下方，用于承接由熔炼系统进入密封腔体内的金属熔液，转盘在转动时能够将落在转盘的盘体上的金属熔液雾化并沿
周向甩出；

[0008] 导流套筒，固定在密封腔体内部，套设在转盘的外周以将转盘的周向遮蔽，导流套筒上设置有至少一个贯穿导流套筒的筒壁的喷射缝隙供雾化的金属熔液甩出；

[0009] 三维运动平台，具有处于密封腔体内的动作输出端，还具有驱动动作输出端移动的驱动部件；

[0010] 接收单元，固定在三维运动平台的动作输出端，用于接收由喷射缝隙中喷射出的雾化的金属熔液；

[0011] 控制单元，与三维运动平台控制连接，控制三维运动平台移动，以使接收单元的不同位置接收由喷射缝隙中喷射出的雾化的金属熔液。

[0012] 本发明的基于离心雾化的3D打印装置的有益效果是：金属原料经过熔炼后进入密封腔体内，在密封腔体内的转盘的高速旋转下离心雾化成雾化的金属熔液，同时在转盘的
转动下朝转盘的周向甩出，由于导流套筒的遮挡，只有甩至喷射缝隙处的金属熔液才能够
穿过喷射缝隙，在三维运动平台的接收单元上成型，控制单元控制三维运动平台移动，使接
收单元接收金属熔液的位置发生改变，形成不同形状的工件；在上述3D打印过程中，由于金
属原料熔化后直接雾化并进行打印，雾化的金属熔液在接收单元上相互融合并凝结为固
态，并随着接收单元的位置的改变金属熔液逐渐堆叠形成工件，整个打印过程中是将金属
原料熔化后直接雾化，然后进行堆叠和凝固，只需要控制金属原料的凝固速度，使产出工件
内部组织更加致密均匀，解决了现有3D技术中产出工件的质量低和设备成本高的问题。

[0013] 进一步地，喷射缝隙沿周向设置两个以上。喷射缝隙使金属熔液具有更多的甩出通道，在每个喷射缝隙处均配备三维运动平台，能够同时打印多个工件，有助于提高生产效
率。

[0014] 进一步地，所述转盘的盘体下部固定有与转动电机传动连接的连接转轴，连接转轴内部以及转盘的盘体内部设置有供冷却介质循环流动的流道。在转盘的盘体以及连接转
轴上设置流道供冷却介质流通，对盘体进行冷却，带走处于盘体上的金属熔液的热量，使雾
化的金属熔液在甩出飞行的过程中处于半固态状态，当金属熔液甩至接收单元上时，金属
熔液之间能够相互融合，并及时凝固，提高工件的生产效率，同时防止液态金属熔液在接收
单元上相互熔合流动形成大液滴阻碍工件的成型。

[0015] 进一步地，所述熔炼系统包括设置在舱体上方的封闭的箱体，箱体内部固定有用于盛装金属原料的坩埚，坩埚底部连通有引导熔化的金属原料流动的导流管，导流管穿过
箱体伸入密封腔体的内部，所述熔炼系统的出料口为导流管处于密封腔体内部的管口。将
熔炼系统设置在舱体上方，便于输送熔化后的金属熔液。

[0016] 进一步地，所述导流管的外部设置有防止金属熔液凝固的加热结构。设置加热结构能够防止在坩埚中熔化的金属原料重新凝固将导流管堵塞；同时还可保证金属熔液的温
度不会发生急剧变化。

[0017] 进一步地，所述箱体上设置有供惰性气体进入的箱体进气口。设置进气口能够在箱体内充入保护气体，防止金属原料在加热过程中发生氧化，同时还能够控制箱体内的压
力，以控制金属熔液的流出速度。

[0018] 进一步地，所述转盘的下方设置有固定在真空箱体内部的回收容器，所述导流套筒固定在回收容器的上端。由于雾化的金属熔液只能由喷射缝隙处飞出，大部分金属熔液
没有被利用，在转盘下方设置回收容器将没有利用的金属熔液回收进行再次利用，有助于
节省原料。

[0019] 本发明的基于离心雾化的3D打印方法的技术方案是，熔化金属原料形成金属熔液，将金属熔液通过离心雾化的方式雾化，在离心力的作用下雾化的金属熔液沿以旋转中
心为圆心向圆周方向上甩出，设置以旋转中心为圆心的套筒，并通过套筒筒壁上的喷射缝
隙确定雾化的金属熔液的喷射方向，在喷射缝隙的外部设置可移动的接收单元接收喷射出
的金属熔液，金属熔液在接收单元上堆叠并完成打印。

[0020] 发明的基于离心雾化的3D打印方法的有益效果是：金属原料经过熔炼后直接离心雾化形成雾化的金属熔液，在套筒上的喷射缝隙的引导下，朝向固定的方向喷射出，控制接
收单元移动接收金属熔液，使金属熔液在接收单元上堆叠形成工件，在整个打印过程中是
将金属原料熔化后直接雾化，然后进行堆叠和凝固，雾化后的金属熔液的颗粒小，使产出工
件内部组织更加均匀和致密，提高了生产效率。

[0021] 进一步地，为了确保从喷射缝隙飞出的金属熔体具有恒定的凝固速度以及在接收单元上具有恒定的落点，随着接收单元上金属熔液的堆积，调整接收单元的相对于喷射缝
隙的位置，使金属熔液的喷射距离保持不变，使产出的工件精度更高。

[0022] 进一步地，打印过程在真空环境或惰性保护气体环境下进行。防止金属原料氧化或其他气体对金属原料造成污染，保证了产出工件的质量。

附图说明

[0023] 图1为本发明基于离心雾化的3D打印装置的实施例的示意图；

[0024] 图2为图1中三维运动平台的结构简图；

[0025] 图3为图1中导流套筒的立体示意图；

[0026] 图4为图1中弧形离心盘；

[0027] 图5为图1中锥形离心盘；

[0028] 其中：1‑转盘进水口，2‑转盘出水口，3‑舱体，4‑旋转电机，5‑舱体充气口，6‑ X向滑动机构，7‑接收单元，8‑ Z向滑动机构，9‑ Y向滑动机构，90‑输出平台，10‑熔炼炉，11‑坩
埚，12‑塞棒，13‑塞棒支架，14‑箱体进气口，15‑塞棒控制电机，16‑导流管预热炉，17‑导流
管，18‑导流套筒，19‑舱体抽气口，20‑转盘，21‑空心轴，22‑收集容器，23‑密封腔体，24‑喷
射缝隙，200‑弧形凹部，201‑冷却内腔，202‑锥形凹部。

具体实施方式

[0029] 本发明的一种基于离心雾化的3D打印装置，将金属原料熔化后直接雾化，通过转盘将雾化后的金属熔液甩至三维运动平台的接收单元上，通过控制接收单元的接收位置实
现工件的成型，提高了工件的质量和生产效率。

[0030] 下面结合附图对本发明的一种基于离心雾化的3D打印装置的实施例作进一步说明。

[0031] 本发明一种基于离心雾化的3D打印装置的实施例，如图1所示，包括舱体3以及设置舱体3上方的熔炼系统。熔炼系统包括封闭的箱体，箱体内固定有熔炼炉10，熔炼炉10的
内部设有坩埚11，熔炼炉10能够对坩埚11进行加热，从而将放置在坩埚11内的金属原料熔
化形成液态的金属熔液。

[0032] 坩埚11的底部连通有导流管17，坩埚11还配备有塞棒12，塞棒12固定在与塞棒控制电机15相连的塞棒支架13上，通过塞棒控制电机15的正转或反转控制塞棒12上移或下
移，起到控制坩埚11与导流管17连通或隔离的效果。

[0033] 导流管17的下端穿过箱体伸入舱体3的内部，使在坩埚11内熔化的金属熔液能够流入到舱体3内，导流管处于舱体3内的管口形成了熔炼系统的出料口。箱体上设置有箱体
进气口14，设置箱体进气口14能够向箱体内充入惰性气体，使整个箱体内部处于惰性气体
环境下，防止金属原料氧化。此外，还能够通过控制箱体内的惰性气体的压力控制箱体内的
压力，从而控制金属熔液进入舱体3内的速度。

[0034] 舱体3内设置有承接导流管17的管口流出的金属熔液的转盘20，转盘20处于导流管17的正下方，导流管7的管口至转盘20的盘面的距离为10 30mm，转盘20的直径为35mm
~ ~
80mm，转盘20转速可调节范围为0 24000r/min，转盘20的材质可以选用铜合金或者特殊钢，
~
满足高转速和高温工况的需求。通过转盘20的高速旋转能够将下注到盘面上的金属原料雾
化并甩出。导流管17的直径为4 8mm，能够有效的控制金属熔液的流量，防止因金属熔液的
~
流量过大造成的金属熔液堆积在转盘20的盘面上，导致金属熔液不能顺利雾化的情况发
生。

[0035] 由于导流管17的内径较小，为了防止金属熔液在经过导流管17时凝固在导流管17的内壁将导流管17堵塞，在导流管17的外部设置有对导流管17进行加热的加热结构，具体
的加热结构为导流管预热炉16。

[0036] 转盘20下方通过连接结构与旋转电机4相连，本实施例中连接结构为处于转盘20盘体的下部的、沿盘体20轴线方向延伸的连接转轴，旋转电机4固定在舱体3的下方，旋转电
机4能够带动转盘20高速旋转，具体的连接转轴为空心轴21；转盘20通过高速旋转将转盘20
上的金属熔液雾化，并以转盘为中心向四周甩出。

[0037] 转盘20内部设置有冷却内腔201，冷却内腔201形成了供冷却介质流动的流动腔室，转盘20下部通过螺纹与空心轴21相连，空心轴21的上端外周面上设置有与转盘20的下
部螺纹连接的外螺纹，为了提高转盘20与空心轴21的密封性能，在二者的连接处还设置有
密封垫片。空心轴21具有在轴向贯穿空心轴21的转轴进水流道，转轴进水流道通过流通段
与流动腔室相连通，供外部的冷却介质流入流动腔室内；空心轴的轴壁内还设置有围绕转
轴进水流道的、在轴向贯穿空心轴的转轴出水流道，转轴出水流道通过流通段与流动腔室
相连通，供流动腔室内的冷却水流出。空心轴的空心结构以及转盘内的流动腔室共同形成
了冷却介质循环流动的流道，通过冷却介质的流动将金属熔液传递到转盘上的热量带走，
有助于金属熔液后续的凝固。

[0038] 由于空心轴21需要高速旋转，在空心轴21的下端设置旋转接头，使转轴进水流道的下端与转盘冷却进水口相连，转轴出水流道与转盘冷却出水口相连，保证冷却介质的循
环。

[0039] 舱体3的顶部设置有舱体抽气口19，舱体抽气口19与舱体外部的抽真空装置相连，使舱体内形成密封腔体23，舱体3的底部设置有舱体充气口5，通过舱体充气口5能够向舱体
3内充入惰性气体，使进入舱体3内的金属熔液不与大气接触，避免了传统工艺带来氧化和
污染的可能性，也减少了杂质的含量。

[0040] 如图4所示，转盘20的顶部设有弧形凹部200，弧形凹部200的底面形成了转盘20的盘面，弧形凹部所在的半径大于弧形凹部的深度，当金属熔液在雾化并甩出时由于盘体边
缘处的斜率较大，当甩出金属熔液穿过喷射缝隙时能够与形成较大尺寸的喷射范围，能够
生产出尺寸较大的工件。

[0041] 如图1、图2和图3所示，转盘20的下部还设置有收集金属熔液的收集容器22，收集容器22与舱体底壁固定连接，空心轴21从底部穿过收集容器22且与收集容器22之间装有轴
承，收集容器22的上端连接有导流套筒18，导流套筒18与转盘20同心设置，导流套筒18套设
在转盘20的外周以将转盘20的周向遮蔽，导流套筒18上设置有贯穿筒壁的喷射缝隙24，喷
射缝隙24沿竖向延伸，转盘20在高速转动时，只有正对喷射缝隙24的雾化金属熔液才能够
穿过导流套筒18，并向外部甩出。本实施中的导流套筒18上均匀设置有八个喷射缝隙24，使
雾化的金属熔液能够朝向八个方向甩出。被导流套筒10的筒壁遮挡的金属熔液流动至收集
容器22内，收集容器22底部设有倒置的锥筒状挡壁，锥筒状挡壁的大端与收集容器22的底
壁连接，空心轴21从收集容器22中的倒锥状挡壁内穿过，如图1所示结构，倒锥状挡壁可对
被导流套筒遮挡的金属熔液进行收集，提高金属原料的利用率。

[0042] 本实施例中，基于离心雾化的3D打印装置还包括三维运动平台和接收单元7，接收单元7正对所述喷射缝隙24以接收由喷射缝隙24内甩出的雾化的金属熔液。所述三维运动
平台包括正对所述喷射缝隙24的、沿雾化的金属熔液甩出方向（即转盘的径向方向）滑动的
X向滑动机构6、沿转盘20的旋转轴线延伸方向滑动的Z向滑动机构8以及Y向滑动机构9，Y向
滑动机构9能够沿垂直于X向、Z向的方向滑动。本实施例中，X向滑动机构6的固定端固定在
舱体底壁上，Z向滑动机构8的固定端设置在X向滑动机构6的动作输出端，Y向滑动机构9的
固定端安装在Z向滑动机构8的动作输出端上，Y向滑动机构9的动作输出端作为整个三维运
动平台的动作输出端，Y形滑动机构的动作输出端上具有输出平台90，接收单元7固定在Y向
滑动机构9的输出平台90上，三维运动平台能够带动接收单元7运动，使接收单元7的不同位
置接收金属熔液。具体地，三维运动平台所包含的X形滑动机构、Y向滑动机构以及Z向滑动
机构均为丝杠螺母机构，当然，在其他实施方式中也可以采用其他直线输出机构。

[0043] Y向滑动机构9和Z向滑动机构8能够使由喷射缝隙24甩出的金属熔液能够落在接收单元的不同位置，X向滑动结构6能够调整喷射缝隙24与接收单元7之间的间距，确保金属
熔体具有恒定的凝固速度以及在接收单元上具有恒定的落点，保证了工件的质量。

[0044] 由于喷射缝隙24设置有八个，因此相应的三维运动平台也设置八个，能够同时加工八个工件，提高了3D打印效率。此外还可以通过控制单元对八个三维运动平台进行分别
的控制，使八个三维运动平台按照不同路径移动，形成不同形状的工件。

[0045] 本发明的基于离心雾化的3D打印装置在使用时，按如下步骤进行实施：

[0046] （1）先将需要熔化的金属原料加入坩埚11中，通过调节塞棒12的位置使坩埚11和导流管17处于连通状态，通过舱体抽气口19对舱体3内进行预抽真空至5Pa，待预抽真空后，
打开舱体充气口5向舱体3内通入少量氩气，接着重新抽真空至密封腔体23的压力为1 kPa 
左右。

[0047] （2）通过调节塞棒16的位置使坩埚和导流管17处于隔离状态，打开熔炼炉14的电源，使金属原料开始熔化。同时打开导流管预热炉20的电源，将导流管17预热到300℃ 600
~
℃。

[0048] （3）打开箱体进气口14，通入氩气对箱体进行加压，使箱体的压力控制在120 kPa~
170 kPa左右，以保证熔融的金属原料能以一近恒速流出导流管17，使金属原料下注能够不
断得到补偿。

[0049] （4）当金属熔液的过热度达到150 300℃时保温10 15min，以确保金属熔液中不存~ ~
在未熔解的合金元素或者可能形成的高温化合物，防止金属熔液的流动性受到影响。

[0050] （5）打开旋转电机4的电源，将转盘20调整到6000 18000r/min，通入循环水冷却，~
调整水流量为0.3 1t/h；同时，设定好每个三维运动平台的运动轨迹和运动速度，实现每个
~
三维运动平台的独立运动，最终获得八个所需零件。

[0051] （6）通过调节塞棒12的位置使坩埚11和导流管17处于连通状态，金属熔液从导流管17下注到高速旋转的转盘20上，其中导流管17出料口至转盘20的距离为2 5mm，借助离心
~
力的作用使金属液雾化成细小的小液滴，转盘20将金属液滴360°甩出。

[0052] （7）由导流套筒18的喷射缝隙24甩出的金属熔液堆叠在接收单元7上，控制系统按照预设的程序控制三维运动平台移动，其余的金属熔液沿着环形套筒18内壁流至与环形套
筒18相连接的锥形金属收集器22中，在下次熔炼同种金属时可将其加入熔炼室中再次熔炼
进行制备金属件。

[0053] （8）通过调节转盘20的转速、金属液过热度、金属液流量、冷却水流量、三维运动平台的运动速度等工艺参数，从而形成不同形状的复杂零件。

[0054] 本实施例中的八个三维运动平台中，其中两个用以成型圆柱形工件，控制系统控制三维运动平台由一点开始，Y向滑动机构9和Z向滑动机构8控制接收单元以圆形为轨迹进
行运动，圆的半径从0mm增加至15mm，再从15mm逐渐减小至0mm，同时控制X向滑动机构6，使
接收单元接收金属熔液的距离始终保持恒定的数值，使金属熔液的飞行距离保持不变，当
圆柱的高度到达5mm时，得到两个高度为5mm、半径为15mm的圆柱。

[0055] 两个用以成型等边三角形工件，控制系统控制三维运动平台由一点开始，Y向滑动机构9和Z向滑动机构8控制接收单元以等边三角形为轨迹进行运动，等边三角形的边长由
0mm增加至20mm，再从20mm逐渐减小至0mm，同时控制X向滑动机构6，使接收单元接收金属熔
液的距离始终保持恒定的数值，使金属熔液的飞行距离保持不变，当等边三角形的厚度到
达5mm时，得到两个厚度为5mm、边长为20mm的等边三角形工件。

[0056] 两个用以成型正方形工件，控制系统控制三维运动平台由一点开始，Y向滑动机构9和Z向滑动机构8控制接收单元以正方形为轨迹进行运动，正方形的边长由0mm增加至
25mm，再从20mm逐渐减小至0mm，同时控制X向滑动机构6，使接收单元接收金属熔液的距离
始终保持恒定的数值，使金属熔液的飞行距离保持不变，当正方形的的厚度到达5mm时，得
到两个厚度为5mm、边长为20mm的正方形工件。

[0057] 其余两个用以形成长方形工件，控制系统控制三维运动平台由一点开始，Y向滑动机构9和Z向滑动机构8控制接收单元以长方形为轨迹进行运动，长方形的长由0mm增至
25mm、宽由0mm增至15mm，再从长为25mm、宽为15mm的长方形减小到起点，同时控制X向滑动
机构6，使接收单元接收金属熔液的距离始终保持恒定的数值，使金属熔液的飞行距离保持
不变，当长方形的的厚度到达5mm时，得到两个厚度为5mm、长25mm、宽15mm的长方形工件。

[0058] 本发明的基于离心雾化的3D打印装置的实施例，将金属原料熔化后进行雾化，然后甩出至接收单元上，在三维运动平台的作用下形成工件，由于三维运动平台设置有多个，
能够同时生成多个的工件，提高了生产效率；在控制系统的控制下，各三维运动平台的运动
轨迹也可以不相同，能够生成不同形状的工件，实现了打印装置的多模输出。

[0059] 在其他实施例中，也可以只设置一个喷射缝隙，对应的只设置一个三维运动平台；或者根据需要产出工件类型可以设置更多的喷射缝隙，满足不同数量、不同类型的生产需
求。当然当设置两个以上的喷射缝隙时，各三维运动平台的运动轨迹也可以相同，以实现同
一种工件的批量生产。

[0060] 在其他实施例中，转盘的盘面也可以是倒锥形，如图5所示，转盘20的上表面设有锥形凹部202，这时雾化的金属熔液甩出的高度会相应的降低，但接收单元接收金属熔液的
接收位置更容易判断。或者在其他实施方式中，转盘的盘面也可以是平板。

[0061] 在其他实施例中，导流管的外部可以不设置加热结构，而是通过提高金属熔液的过热度的方式防止金属熔液在导流管内凝固。

[0062] 在其他实施例中，也可以不设置箱体进气口，而是在箱体上设置排气口，随着熔炼装置内的金属原料的熔化以及箱体内的温度升高，箱体内的气体能够排出箱体，减少了箱
体内的气体，有助于提高金属原料的质量。

[0063] 在其他实施例中，也可以不设置回收容器，而是将舱体的底部设置为倒锥形或倾斜的斜板，便于金属原料的汇聚和收集。

[0064] 在其他实施例中，导流套筒也可以延伸至舱体的底板上，此时导流套筒自身形成收集容器。

[0065] 本发明的基于离心雾化的3D打印方法的实施例中，熔化金属原料形成金属熔液，将金属熔液通过离心雾化的方式雾化，在离心力的作用下雾化的金属熔液沿以旋转中心为
圆心向圆周方向上甩出，设置以旋转中心为圆心的套筒，并通过套筒筒壁上的喷射缝隙确
定雾化的金属熔液的喷射方向，在喷射缝隙的外部设置可移动的接收单元接收喷射出的金
属熔液，金属熔液在接收单元上堆叠并完成打印。实现该方法的3D打印装置与上述基于离
心雾化的3D打印装置实施例中的3D打印装置结构相同，在此不再赘述。

[0066] 金属原料经过熔炼后直接离心雾化形成雾化的金属熔液，在喷射缝隙的引导下，朝向固定的方向喷射出，控制接收单元移动接收金属熔液，使金属熔液在接收单元上堆叠
形成工件，在整个打印过程中是将金属原料熔化后直接雾化，然后进行堆叠和凝固，雾化后
的金属熔液的颗粒小，使产出工件内部组织更加均匀和致密，提高了产出工件的质量。

[0067] 整个打印过程在真空环境下进行，防止金属原料氧化或其他气体对金属原料造成污染，保证了产出工件的质量。在其他实施例中，整个打印过程也可以处于惰性保护气体环
境中进行。