一种高温密闭箱内3d打印喷嘴及载物台运动装置
阅读说明：本技术 一种高温密闭箱内3d打印喷嘴及载物台运动装置 (3D printing nozzle and objective table moving device in high-temperature closed box ) 是由 刘正文 赵时迁 金涛斌 焦向东 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置,包括高温密闭箱体、融熔挤压喷嘴、融熔头固定滑块、X轴向槽形滑块、Y轴向外伸推杆、Y轴向箱内滑杠、Y轴向槽形滑块、X轴向外伸推杆、X轴向箱内滑杠、载物平台、Z轴向外伸推杆。该运动装置设计简单、结构紧凑,在高温密闭箱体内无需机电部件参与驱动就能使融熔挤压喷嘴和载物平台,在密闭箱体内沿平面和垂直方向可控运动,同时又能避免高温密闭箱体向外散失热量,从而满足了金属熔融挤压快速成形方法中对高温密闭箱体环境下进行融熔挤压喷嘴和载物平台可控运动的要求。(The invention discloses a 3D printing nozzle and objective table moving device in a high-temperature closed box, which comprises a high-temperature closed box body, a melting extrusion nozzle, a melting head fixing slide block, an X axial groove-shaped slide block, a Y axial outward extending push rod, a Y axial in-box slide bar, a Y axial groove-shaped slide block, an X axial outward extending push rod, an X axial in-box slide bar, an objective table and a Z axial outward extending push rod. The moving device is simple in design and compact in structure, the melting extrusion nozzle and the carrying platform can move controllably along the plane and the vertical direction in the closed box body without the participation of electromechanical parts in driving, and meanwhile, the outward heat dissipation of the high-temperature closed box body can be avoided, so that the requirement of performing controllable movement on the melting extrusion nozzle and the carrying platform in the environment of the high-temperature closed box body in the metal melting extrusion rapid forming method is met.)
技术领域
本发明涉及一种3D打印或快速成形制造设备，尤其涉及一种高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置。
背景技术
3D打印或快速成形制造以其特有的造形能力，方便快捷的制造形式，目前成为各种先进制造领域的热点研究对象，随着科技水平的发展，作为关键的金属3D打印技术越来越受到科研机构和工业生产厂家的关注，成为一种新兴的制造手段。
目前金属3D打印或快速成形技术以激光加热源为主，在成形过程中，密封的成形工作空间内，激光出射头一般可不发生移动，通过改变激光照射角度达到使激光对焦点快速在平台面的粉末层上移动，达到烧结成形的目的。同时由于金属激光3D打印或快速成形的整个过程，对空间温度要求不高，因而对于激光头或堆积平台的移动机构，一般不会要求其机构及电气部分具有较高的抗高温性能。
与激光热源的3D打印技术相比，金属融熔挤压的3D快速成形技术的研究较少，且目前也没有真正可实用的金属融熔成形装备，原由之一在于其要求的成形环境条件较为严酷，其主要机械结构一般需要浸入在密闭的高温环境中，这样对机械结构设计和电气设计带来很大不便，需要考虑材料的抗高温性能，同时高温环境内尽量避免使用电气原件。
发明内容
基于金属融熔挤压3D打印或快速成形技术所面临的问题，本发明的目的是提供一种高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，其较佳的
具体实施方式
是：
包括：
高温密闭箱体1、融熔挤压喷嘴2、融熔头固定滑块3、X轴向槽形滑块4、Y轴向外伸推杆5、Y轴向箱内滑杠6、Y轴向槽形滑块7、X轴向外伸推杆8、X轴向箱内滑杠9、载物平台10、Z轴向外伸推杆11；
所述融熔挤压喷嘴2固定于融熔头固定滑块3中，融熔挤压喷嘴2方向垂直向下；
所述融熔头固定滑块3的上部被安装于X轴向槽形滑块4的空槽中，融熔头固定滑块3上部的前后沿X轴方向有两条半圆弧形滑槽，与X轴向槽形滑块4空槽两内侧壁上的半圆柱状导轨相嵌合，使融熔头固定滑块3可在X轴向槽形滑块4的空槽内左右滑动；
所述X轴向槽形滑块4通过其左右两侧的滑孔架设安装于Y轴向箱内滑杠6上，在X轴向槽形滑块4的后侧中间部位处与Y轴向外伸推杆5的一端固定连接；
所述Y轴向外伸推杆5通过高温密闭箱体1后侧的通孔伸出密闭箱体1外，伸出的另一端与外部的推拉运动机构连接，通过Y轴向外伸推杆5的推拉运动，可带动X轴向槽形滑块4，沿Y轴向箱内滑杠6做沿Y轴向的前后滑动。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，设计简单、结构紧凑，在高温密闭箱体内无需机电部件参与驱动就能使融熔挤压喷嘴和载物平台，沿平面和垂直方向可控运动，同时又能避免高温密闭箱体向外散失热量，从而满足了金属熔融挤压快速成形方法中对高温密闭箱体环境下进行融熔挤压喷嘴和载物平台可控运动的要求。
附图说明
图1为本发明实施例的高温密闭箱体局部剖视结构示意图；
图2为本发明实施例的正面局部剖视结构示意图；
图中：
1-高温密闭箱体；2-融熔挤压喷嘴；3-融熔头固定滑块；4-X轴向槽形滑块；41-槽壁内侧半圆柱状导轨；5-Y轴向外伸推杆；6-Y轴向箱内滑杠；7-Y轴向槽形滑块；8-X轴向外伸推杆；9-X轴向箱内滑杠；10-载物平台；11-Z轴向外伸推杆。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，其较佳的具体实施方式是：
包括：
高温密闭箱体1、融熔挤压喷嘴2、融熔头固定滑块3、X轴向槽形滑块4、Y轴向外伸推杆5、Y轴向箱内滑杠6、Y轴向槽形滑块7、X轴向外伸推杆8、X轴向箱内滑杠9、载物平台10、Z轴向外伸推杆11；
所述融熔挤压喷嘴2固定于融熔头固定滑块3中，融熔挤压喷嘴2方向垂直向下；
所述融熔头固定滑块3的上部被安装于X轴向槽形滑块4的空槽中，融熔头固定滑块3上部的前后沿X轴方向有两条半圆弧形滑槽，与X轴向槽形滑块4空槽两内侧壁上的半圆柱状导轨相嵌合，使融熔头固定滑块3可在X轴向槽形滑块4的空槽内左右滑动；
所述X轴向槽形滑块4通过其左右两侧的滑孔架设安装于Y轴向箱内滑杠6上，在X轴向槽形滑块4的后侧中间部位处与Y轴向外伸推杆5的一端固定连接；
所述Y轴向外伸推杆5通过高温密闭箱体1后侧的通孔伸出密闭箱体1外，伸出的另一端与外部的推拉运动机构连接，通过Y轴向外伸推杆5的推拉运动，可带动X轴向槽形滑块4，沿Y轴向箱内滑杠6做沿Y轴向的前后滑动。
所述融熔头固定滑块3的下部被安装于Y轴向槽形滑块7的空槽中，融熔头固定滑块3下部的左右沿Y轴方向亦有两条半圆弧形滑槽，与Y轴向槽形滑块7空槽两内侧壁上的半圆柱状导轨相嵌合，使融熔头固定滑块3亦可在Y轴向槽形滑块7的空槽内前后滑动；
所述Y轴向槽形滑块7通过其左右两侧的滑孔架设安装于X轴向箱内滑杠9上，在Y轴向槽形滑块7的左侧中间部位处与X轴向外伸推杆8的一端固定连接；
所述X轴向外伸推杆8通过高温密闭箱体1左侧的通孔伸出密闭箱体1外，伸出的另一端与外部的推拉运动机构连接，通过X轴向外伸推杆8的推拉运动，可带动Y轴向槽形滑块7，沿Y轴向箱内滑杠9做沿X轴向的左右滑动。
所述载物平台10位于融熔挤压喷嘴2的下方，其下部与Z轴向外伸推杆11的一端连接。
所述Z轴向外伸推杆11通过高温密闭箱体1底部的通孔伸出，伸出的末端与外部的推拉运动机构连接，通过Z轴向外伸推杆11的推拉运动，可带动载物平台10进行上下升降运动。
所述融熔头固定滑块3为中部中空的正方柱状结构，中部的空腔可插入融熔挤压喷嘴2，正方柱结构上部沿X轴向的前后分别有两条半圆弧形滑槽，其下部沿Y轴向的左右侧亦分别有两条半圆弧形滑槽。
所述X、Y轴向槽形滑块4、7具有相同的机械结构，均为中间开长方孔的长条形结构，内壁两侧安装有两条半圆柱状导轨，与融熔头固定滑块3上下部的半圆弧形滑槽配合安装。
所述X、Y轴向箱内滑杠6、9分别以两根一组，平行固定安装于所述高温密闭箱体内。
本发明的高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，将喷嘴放置于高温密闭箱体内，喷嘴和融熔堆积平台均可移动，或喷嘴与堆积平台中只可单独运动，能够使置于高温密闭箱体内的金属融熔挤压头和载物平台沿X Y Z三个空间轴快速运动。其中金属融熔挤压头可在密闭箱体内的沿一水平面运动，载物平台在挤压头下方，可沿Z轴上下运动。
通过拉动X、Y轴向外伸推杆，可使Y、X轴向槽形滑块沿X、Y轴向箱内滑杠分别做左右、前后运动，X、Y轴向槽形滑块的同时运动会带动分别卡在两槽形滑块中的融熔头固定滑块的运动，从而使融熔头固定滑块实际的运动与X、Y轴向外伸推杆的拉动方向一致，而融熔挤压喷嘴又被固定于融熔头固定滑块中，使得由外部可直接驱动高温密闭箱体内部的融熔喷嘴在水平面内的自由移动；载物平台通过Z轴向外伸推杆的拉动由外部可直接驱动做升降运动，在融熔挤压喷嘴完成一层堆积后，可控制载物平台下降，进行新一层的融熔金属堆积，最终达到由外部简单推拉运动直接驱动高温密闭箱体内部喷嘴和平台的目的，三轴向通过单杆驱动又能很好的避免高温密闭箱体内热量的散失，保证箱内温度稳定。该运动装置设计简单、结构紧凑，在高温密闭箱体内无需机电部件参与驱动就能使融熔挤压喷嘴和载物平台，沿平面和垂直方向可控运动，同时又能避免高温密闭箱体向外散失热量，从而满足了金属熔融挤压快速成形方法中对高温密闭箱体环境下进行融熔挤压喷嘴和载物平台可控运动的要求。
具体实施例：
如图1、图2所示，本实施例提供的一种高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，是一种应用于金属融熔挤压方法进行3D打印或快速成形的运动装置，可通过外部驱动3根推拉杆控制高温密闭箱体中的3D打印喷嘴和载物平台，进行平面内运动和上下升降运动。
具体包括：高温密闭箱体1、融熔挤压喷嘴2、融熔头固定滑块3、X轴向槽形滑块4、Y轴向外伸推杆5、Y轴向箱内滑杠6、Y轴向槽形滑块7、X轴向外伸推杆8、X轴向箱内滑杠9、载物平台10、Z轴向外伸推杆11；其中，所述融熔挤压喷嘴2固定于融熔头固定滑块3中，融熔头固定滑块3的上部被安装于X轴向槽形滑块4的空槽中，融熔头固定滑块3上部的前后沿X轴方向有两条半圆弧形滑槽，与X轴向槽形滑块4空槽两内侧壁上的半圆柱状导轨相嵌合，X轴向槽形滑块4通过其左右两侧的滑孔架设安装于Y轴向箱内滑杠6上，在X轴向槽形滑块4的后侧中间部位处与Y轴向外伸推杆5的一端固定连接，Y轴向外伸推杆5通过高温密闭箱体1后侧的通孔伸出密闭箱体1外，伸出的另一端与外部的推拉运动机构连接，融熔头固定滑块3的下部被安装于Y轴向槽形滑块7的空槽中，融熔头固定滑块3下部的左右沿Y轴方向亦有两条半圆弧形滑槽，与Y轴向槽形滑块7空槽两内侧壁上的半圆柱状导轨相嵌合，Y轴向槽形滑块7通过其左右两侧的滑孔架设安装于X轴向箱内滑杠9上，在Y轴向槽形滑块7的左侧中间部位处与X轴向外伸推杆8的一端固定连接，X轴向外伸推杆8通过高温密闭箱体1左侧的通孔伸出密闭箱体1外，伸出的另一端与外部的推拉运动机构连接，载物平台10位于融熔挤压喷嘴2的下方，其下部与Z轴向外伸推杆11的一端连接，Z轴向外伸推杆11通过高温密闭箱体1底部的通孔伸出，伸出的末端与外部的推拉运动机构连接。
上述融熔头固定滑块3为中部中空的正方柱状结构，中部的空腔可插入融熔挤压喷嘴2，正方柱结构上部沿X轴向的前后分别有两条半圆弧形滑槽，其下部沿Y轴向的左右侧亦分别有两条半圆弧形滑槽；
上述X、Y轴向槽形滑块4、7具有相同的机械结构，均为中间开长方孔的长条形结构，内壁两侧安装有两条半圆柱状导轨，与融熔头固定滑块3上下部的半圆弧形滑槽配合安装；
上述X、Y轴向箱内滑杠6、9分别以两根一组，平行固定安装于所述高温密闭箱体内。
本发明的高温密闭箱内3D打印喷嘴及载物台运动装置，能够使置于高温密闭箱体内的金属融熔挤压头和载物平台沿X Y Z三个空间轴快速运动。其中金属融熔挤压头可在密闭箱体内的沿一水平面运动，载物平台在挤压头下方，可沿Z轴上下运动。三轴向通过单杆驱动又能很好的避免高温密闭箱体内热量的散失，保证箱内温度稳定。该运动装置设计简单、结构紧凑，在高温密闭箱体内无需机电部件参与驱动就能使融熔挤压喷嘴和载物平台，沿平面和垂直方向可控运动，同时又能避免高温密闭箱体向外散失热量，从而满足了金属熔融挤压快速成形方法中对高温密闭箱体环境下进行融熔挤压喷嘴和载物平台可控运动的要求。
结合图1、图2，本发明的工作流程如下：
通过拉动X、Y轴向外伸推杆，可使Y、X轴向槽形滑块沿X、Y轴向箱内滑杠分别做左右、前后运动，X、Y轴向槽形滑块的同时运动会带动分别卡在两槽形滑块中的融熔头固定滑块的运动，从而使融熔头固定滑块实际的运动与X、Y轴向外伸推杆的拉动方向一致，而融熔挤压喷嘴又被固定于融熔头固定滑块中，使得由外部可直接驱动高温密闭箱体内部的融熔喷嘴在水平面内的自由移动；载物平台通过Z轴向外伸推杆的拉动由外部可直接驱动做升降运动，在融熔挤压喷嘴完成一层堆积后，可控制载物平台下降，进行新一层的融熔金属堆积，最终达到由外部简单推拉运动直接驱动高温密闭箱体内部喷嘴和平台的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
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