一种增材制造金属材料熔炼炉

文档序号:200616 发布日期:2021-11-05 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种增材制造金属材料熔炼炉 (Melting furnace for additive manufacturing of metal materials ) 是由 刘子钧 于 2021-07-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种增材制造金属材料熔炼炉,包括炉体外壳,炉体外壳的顶部设置有密封盖板,炉体外壳的顶端固定连接有安装顶架,安装顶架的中间位置固定连接有驱动器,驱动器输出轴的表面均匀固定连接有旋转加工机构,炉体外壳内部的表面均匀固定连接有触压加工组件,炉体外壳的外部表面且位于触压加工组件的末端均固定连接有限制熔炼组件,炉体外壳的内部且靠近下方的位置固定连接有承载筛板,炉体外壳的底部固定连接有熔融收纳槽,熔融收纳槽底部的中间位置固定连接有排料管口,本发明涉及增材制造技术领域。该增材制造金属材料熔炼炉,达到了将熔融金属材料内部的气泡挤压排出,降低增材制造产物内空气含量,间接提高增材制造生产质量。(The invention discloses a smelting furnace for additive manufacturing metal materials, which comprises a furnace body shell, wherein a sealing cover plate is arranged at the top of the furnace body shell, an installation top frame is fixedly connected to the top end of the furnace body shell, a driver is fixedly connected to the middle position of the installation top frame, a rotary machining mechanism is uniformly and fixedly connected to the surface of an output shaft of the driver, a touch pressing machining assembly is uniformly and fixedly connected to the surface inside the furnace body shell, a melting limiting assembly is fixedly connected to the outer surface of the furnace body shell and the tail end of the touch pressing machining assembly, a bearing sieve plate is fixedly connected to the position inside the furnace body shell and close to the lower part of the furnace body shell, a melting containing groove is fixedly connected to the bottom of the furnace body shell, and a discharge pipe orifice is fixedly connected to the middle position of the bottom of the melting containing groove. The melting furnace for the additive manufacturing metal material achieves the purposes of extruding and discharging air bubbles in the molten metal material, reducing the air content in an additive manufacturing product and indirectly improving the additive manufacturing production quality.)

一种增材制造金属材料熔炼炉

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域,具体为一种增材制造金属材料熔炼炉。

背景技术

增材制造融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。

增材制造技术是指基于离散-堆积原理,由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式,增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓,其内涵仍在不断深化,外延也不断扩展,这里所说的“增材制造”与“快速成形”、“快速制造”意义相同。

目前增材制造的熔炼炉直接对块状金属进行熔融,金属块的受热面积小,对于软性金属材料的熔炼效率低,并且金属块内的杂质不易剔除,对增材制造的质量造成影响。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种增材制造金属材料熔炼炉,解决了目前增材制造的熔炼炉直接对块状金属进行熔融,金属块的受热面积小,对于软性金属材料的熔炼效率低,并且金属块内的杂质不易剔除,对增材制造的质量造成影响的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种增材制造金属材料熔炼炉,包括炉体外壳,所述炉体外壳的顶部设置有密封盖板,所述炉体外壳的顶端固定连接有安装顶架,所述安装顶架的中间位置固定连接有驱动器,所述驱动器的输出轴延伸至炉体外壳的内部,所述驱动器输出轴的表面均匀固定连接有旋转加工机构,所述炉体外壳内部的表面均匀固定连接有触压加工组件,所述炉体外壳的外部表面且位于触压加工组件的末端均固定连接有限制熔炼组件,所述炉体外壳的内部且靠近下方的位置固定连接有承载筛板,所述驱动器输出轴的底端延伸至承载筛板的下方,所述炉体外壳的底部固定连接有熔融收纳槽,所述熔融收纳槽底部的中间位置固定连接有排料管口。

优选的,所述驱动器输出轴的底端轴心处固定连接有驱动连杆,所述驱动连杆四周的外侧转动连接有搅拌压缩轮,所述排料管口外侧的四周均匀固定连通有排气管。将熔融金属材料内部的气泡挤压排出,降低增材制造产物内空气含量,间接提高增材制造生产质量。

优选的,所述旋转加工机构包括传导叶片,所述传导叶片的内侧端与驱动器的输出轴固定连接,所述传导叶片靠近外侧的部位设置有防护收纳槽,所述防护收纳槽靠近外侧的位置转动连接有调节轴,所述调节轴外部的一端固定连接有刮料筛板,所述刮料筛板与防护收纳槽对应设置。将大块的为熔融的金属向外侧传导,对金属块定向传导加工,进一步提高金属熔炼效率。

优选的,所述调节轴外部的表面均匀设置有增阻翻转槽,所述调节轴外部的背面固定连接有碾压贴合块。可将金属块逐渐碾压展平,增加金属的受热面积,提高金属材料的熔炼效率。

优选的,所述触压加工组件包括压扁熔炼块,所述压扁熔炼块的内侧与炉体外壳固定连接,所述压扁熔炼块靠近右侧的位置设置有活动内槽,所述活动内槽的内部转动连接有活动顶块。触压加工组件采用弧面结构,从而金属块的挤压强度逐渐增大,保证金属材料压缩成片的动力。

优选的,所述活动顶块外部的表面均匀设置有横向导料槽,所述横向导料槽内部的表面均匀固定连接有过滤凸块。保证金属材料的纯净度,提高增材制造质量的目的。

优选的,所述限制熔炼组件包括支撑斜板,所述支撑斜板背面的一端与炉体外壳固定连接,所述支撑斜板的正面一侧固定连接有限制插框,所述限制插框的左侧端与压扁熔炼块的末端对应设置。

优选的,所述限制插框正面一侧的表面均匀设置有排料筛孔,所述限制插框内部的背面固定连接有加热片。实现熔融金属材料的精筛选,同时实现未熔融的金属针对性独立熔炼。

(三)有益效果

本发明提供了一种增材制造金属材料熔炼炉。具备以下有益效果:

(1)、该增材制造金属材料熔炼炉,金属块在旋转加工机构的作用下旋转,金属块在受热后逐渐软化,刮料筛板刮动金属块顺指针旋转,将金属块逐渐移动至触压加工组件的首部,此时金属块与增阻翻转槽之间的阻力将调节轴旋转,刮料筛板逐渐收纳至防护收纳槽内部,同时碾压贴合块从防护收纳槽内部翻转出,金属块与碾压贴合块的表面接触,并随着驱动器的旋转,碾压贴合块与触压加工组件配合挤压,可将金属块逐渐碾压展平,增加金属的受热面积,提高金属材料的熔炼效率。

(2)、该增材制造金属材料熔炼炉,旋转加工机构与触压加工组件脱离接触后,在调节轴轴心处的弹力作用下刮料筛板自动恢复展开状态,刮料筛板对炉体被的金属材料搅拌混合,并将大块的为熔融的金属向外侧传导,对金属块定向传导加工,进一步提高金属熔炼效率。

(3)、该增材制造金属材料熔炼炉,金属块与旋转加工机构配合在压扁熔炼块表面移动时,触压加工组件采用弧面结构,从而金属块的挤压强度逐渐增大,保证金属材料压缩成片的动力。

(4)、该增材制造金属材料熔炼炉,半熔状态的金属材料移动至横向导料槽时,横向导料槽可将金属材料分割成条状,同时过滤凸块对部分金属材料内的颗粒过滤收集,保证金属材料的纯净度,提高增材制造质量的目的。

(5)、该增材制造金属材料熔炼炉,压扁成型的金属材料被传导至限制插框的内部,加热片针对压扁的金属材料进行集中加热,熔融后的金属材料从限制插框流向炉体外壳内部,实现熔融金属材料的精筛选,同时实现未熔融的金属针对性独立熔炼。

(6)、该增材制造金属材料熔炼炉,熔融的金属材料穿过承载筛板进入熔融收纳槽的内部收集,驱动器的工作带动搅拌压缩轮旋转,旋转力将金属材料向熔融收纳槽的外侧流动,并且搅拌压缩轮挤压金属材料,将熔融金属材料内部的气泡挤压排出,降低增材制造产物内空气含量,间接提高增材制造生产质量。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图;

图2为本发明炉体外壳顶部的结构示意图;

图3为本发明炉体外壳下方的剖视图;

图4为本发明旋转加工机构的结构示意图;

图5为本发明触压加工组件的结构示意图;

图6为本发明限制熔炼组件的结构示意图。

图中:1炉体外壳、2密封盖板、3安装顶架、4驱动器、5旋转加工机构、51传导叶片、52防护收纳槽、53调节轴、54刮料筛板、55增阻翻转槽、56碾压贴合块、6触压加工组件、61压扁熔炼块、62活动内槽、63活动顶块、64横向导料槽、65过滤凸块、7限制熔炼组件、71支撑斜板、72限制插框、73排料筛孔、74加热片、8承载筛板、9熔融收纳槽、10驱动连杆、11排料管口、12搅拌压缩轮、13排气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-3所示,本发明提供一种技术方案:一种增材制造金属材料熔炼炉,包括炉体外壳1,炉体外壳1的顶部设置有密封盖板2,炉体外壳1的顶端固定连接有安装顶架3,安装顶架3的中间位置固定连接有驱动器4,驱动器4的输出轴延伸至炉体外壳1的内部,驱动器4输出轴的表面均匀固定连接有旋转加工机构5,炉体外壳1内部的表面均匀固定连接有触压加工组件6,炉体外壳1的外部表面且位于触压加工组件6的末端均固定连接有限制熔炼组件7,炉体外壳1的内部且靠近下方的位置固定连接有承载筛板8,驱动器4输出轴的底端延伸至承载筛板8的下方,炉体外壳1的底部固定连接有熔融收纳槽9,熔融收纳槽9底部的中间位置固定连接有排料管口11。

驱动器4输出轴的底端轴心处固定连接有驱动连杆10,驱动连杆10四周的外侧转动连接有搅拌压缩轮12,排料管口11外侧的四周均匀固定连通有排气管13。将熔融金属材料内部的气泡挤压排出,降低增材制造产物内空气含量,间接提高增材制造生产质量。

实施例二

如图4-5所示,在实施例一的基础上,本发明提供一种技术方案:一种增材制造金属材料熔炼炉,旋转加工机构5包括传导叶片51,传导叶片51的内侧端与驱动器4的输出轴固定连接,传导叶片51靠近外侧的部位设置有防护收纳槽52,防护收纳槽52靠近外侧的位置转动连接有调节轴53,调节轴53外部的一端固定连接有刮料筛板54,刮料筛板54与防护收纳槽52对应设置。将大块的为熔融的金属向外侧传导,对金属块定向传导加工,进一步提高金属熔炼效率。

调节轴53外部的表面均匀设置有增阻翻转槽55,调节轴53外部的背面固定连接有碾压贴合块56。可将金属块逐渐碾压展平,增加金属的受热面积,提高金属材料的熔炼效率。

触压加工组件6包括压扁熔炼块61,压扁熔炼块61的内侧与炉体外壳1固定连接,压扁熔炼块61靠近右侧的位置设置有活动内槽62,活动内槽62的内部转动连接有活动顶块63。触压加工组件6采用弧面结构,从而金属块的挤压强度逐渐增大,保证金属材料压缩成片的动力。

活动顶块63外部的表面均匀设置有横向导料槽64,横向导料槽64内部的表面均匀固定连接有过滤凸块65。保证金属材料的纯净度,提高增材制造质量的目的。

实施例三

如图6所示,在实施例一和实施例二的基础上,本发明提供一种技术方案:一种增材制造金属材料熔炼炉,限制熔炼组件7包括支撑斜板71,支撑斜板71背面的一端与炉体外壳1固定连接,支撑斜板71的正面一侧固定连接有限制插框72,限制插框72的左侧端与压扁熔炼块61的末端对应设置。

限制插框72正面一侧的表面均匀设置有排料筛孔73,限制插框72内部的背面固定连接有加热片74。实现熔融金属材料的精筛选,同时实现未熔融的金属针对性独立熔炼。

工作原理:将金属块放置在炉体外壳1的内部,密封盖板2将炉体外壳1的顶部密封,升高炉体外壳1内部的温度,将金属铸件融化,此时控制驱动器4旋转驱动,金属块在旋转加工机构5的作用下旋转,金属块在受热后逐渐软化,刮料筛板54刮动金属块顺指针旋转,将金属块逐渐移动至触压加工组件6的首部,此时金属块与增阻翻转槽55之间的阻力将调节轴53旋转,刮料筛板54逐渐收纳至防护收纳槽52内部,同时碾压贴合块56从防护收纳槽52内部翻转出,金属块与碾压贴合块56的表面接触,并随着驱动器4的旋转,碾压贴合块56与触压加工组件6配合挤压,可将金属块逐渐碾压展平,增加金属的受热面积,提高金属材料的熔炼效率;旋转加工机构5与触压加工组件6脱离接触后,在调节轴53轴心处的弹力作用下刮料筛板54自动恢复展开状态,刮料筛板54对炉体被的金属材料搅拌混合,并将大块的为熔融的金属向外侧传导,对金属块定向传导加工,进一步提高金属熔炼效率;金属块与旋转加工机构5配合在压扁熔炼块61表面移动时,触压加工组件6采用弧面结构,从而金属块的挤压强度逐渐增大,保证金属材料压缩成片的动力;半熔状态的金属材料移动至横向导料槽64时,横向导料槽64可将金属材料分割成条状,同时过滤凸块65对部分金属材料内的颗粒过滤收集,保证金属材料的纯净度,提高增材制造质量的目的;压扁成型的金属材料被传导至限制插框72的内部,加热片74针对压扁的金属材料进行集中加热,熔融后的金属材料从限制插框72流向炉体外壳1内部,实现熔融金属材料的精筛选,同时实现未熔融的金属针对性独立熔炼;熔融的金属材料穿过承载筛板8进入熔融收纳槽9的内部收集,驱动器4的工作带动搅拌压缩轮12旋转,旋转力将金属材料向熔融收纳槽9的外侧流动,并且搅拌压缩轮12挤压金属材料,将熔融金属材料内部的气泡挤压排出,降低增材制造产物内空气含量,间接提高增材制造生产质量。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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