本發(fā)明涉及一種組合激光3d打印組合底板裝置，具體來說，是一種在基于粉末床離散堆積制造原理的激光3d打印機上，對一定尺寸范圍內(nèi)的簡單形狀的工件表面進(jìn)行激光3d打印的鋪粉底板，屬于3d打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

基于粉末床離散堆積制造原理的激光3d打印技術(shù)，又稱增材制造，其加工原理是首先將零部件的三維實體模型文件沿特定方向作分層處理，然后以分層后的文件為模板，調(diào)控激光微束逐層在厚度約為數(shù)十微米的粉末層上進(jìn)行選擇性掃描，最終獲得所需幾何形狀的零部件。與傳統(tǒng)的減材制造相比，激光3d打印技術(shù)消除了幾何形狀與結(jié)構(gòu)特征對零部件加工和組裝的制約，可以顯著的提高材料的利用率，適合難加工的、高性能的、貴的、別的方法做不出來的零件的快速制造，優(yōu)勢在于成本低、周期短、性能有望達(dá)到鍛件水平。

但是，激光3d打印技術(shù)的應(yīng)用依然有其局限性。對于形狀簡單金屬零部件，激光3d打印的制造成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造技術(shù)。目前激光3d打印技術(shù)制造的金屬部件每克售價10元-100元,價格在黃金和白銀之間。這決定了激光3d打印主要適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一體成形優(yōu)勢遠(yuǎn)高于組裝件的核心部件。對于由簡單規(guī)則結(jié)構(gòu)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)合而成的工件，如何通過合理的裝配固定，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工與3d打印復(fù)合成型的機械部件，成為了本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)難題是：現(xiàn)有的3d打印技術(shù)，對于簡單規(guī)則結(jié)構(gòu)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)相符合的零部件的打印成本太高，如何通過合理的裝配固定，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工與3d打印復(fù)合成型的機械部件。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種3d打印組合底板裝置，包括下底板1、若干上底板2、若干調(diào)節(jié)塊3；所述下底板1上設(shè)有至少三個定位槽7，所述調(diào)節(jié)塊3具有水平的上端面，并且具有用于與定位槽7配合的下插部，所述下插部的上方具有凹槽結(jié)構(gòu)；所述上底板2中部具有工件通孔9，周圍具有與所述凹槽結(jié)構(gòu)插入匹配的至少三個定位鍵8；選擇合適的形狀大小的工件通孔9的上底板、以及合適高度的調(diào)節(jié)塊3，工件通孔9對工件定位，工件上表面為3d打印的起始面。

進(jìn)一步的，所述上底板2的上表面不高于工件的上表面。

進(jìn)一步的，所述定位鍵8和定位槽7均呈矩形結(jié)構(gòu)，且均勻分布。

進(jìn)一步的，所述工件通孔9呈圓形狀。

進(jìn)一步的，所述下底板1呈矩形狀，四個角的部位上設(shè)有與工作臺固定的螺孔4。

更進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)塊3的下插部呈矩形狀，形狀大小與所述定位槽7相匹配。

進(jìn)一步的，所述下底板1的中心部位設(shè)有用于定位的中心小孔5。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、定位準(zhǔn)確、效率高、適用性強。

2)通過合理的裝配固定，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工與3d打印復(fù)合成型，從而減少3d打印的工作量，大幅降低了3d打印工件制造的成本。

3)通過上、下底板和調(diào)節(jié)塊，巧妙的對基礎(chǔ)工件進(jìn)行定位，從而實現(xiàn)在其上部的3d打印，設(shè)計巧妙。

附圖說明

圖1是本發(fā)明3d打印組合底板裝置下底板的剖視圖。

圖2是本發(fā)明3d打印組合底板裝置下底板的俯視圖。

圖3是本發(fā)明3d打印組合底板裝置下底板的立體圖。

圖4是本發(fā)明3d打印組合底板裝置上底板的俯視圖。

圖5是本發(fā)明3d打印組合底板裝置上底板的剖面圖。

圖6是本發(fā)明3d打印組合底板裝置上底板的立體圖。

圖7是本發(fā)明3d打印組合底板裝置調(diào)節(jié)塊的主視圖。

圖中，1.下底板，2.上底板，3.調(diào)節(jié)塊，4.螺孔，5.中心小孔，6.定位邊孔，7.定位槽，8.定位鍵，9.工件通孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的思路是，對于以簡單形狀為主體，局部存在復(fù)雜造型的工件，先以傳統(tǒng)技術(shù)加工形狀簡單的主體，然后通過激光3d打印在工件主體上制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以綜合傳統(tǒng)加工技術(shù)和3d打印技術(shù)的優(yōu)勢，可以擴展激光3d打印技術(shù)的應(yīng)用場景。

實施例一：

參見圖1-7，一種3d打印組合底板裝置，包括下底板1、若干上底板2、若干調(diào)節(jié)塊3；所述下底板1上設(shè)有至少三個定位槽7，所述調(diào)節(jié)塊3具有水平的上端面，并且具有用于與定位槽7配合的下插部，所述下插部的上方具有凹槽結(jié)構(gòu)；所述上底板2中部具有工件通孔9，周圍具有與所述凹槽結(jié)構(gòu)插入匹配的至少三個定位鍵8；選擇合適的形狀大小的工件通孔9的上底板、以及合適高度的調(diào)節(jié)塊3，工件通孔9對工件定位，工件上表面為3d打印的起始面。

在此實施例中，所述上底板2的上表面不高于工件的上表面。

在此實施例中，參見圖2、4，所述定位鍵8和定位槽7均呈矩形結(jié)構(gòu)，且均勻分布。

在此實施例中，參見圖4，所述工件通孔9呈圓形狀。

在此實施例中，參見圖2，所述下底板1呈矩形狀，四個角的部位上設(shè)有與工作臺固定的螺孔4。

在此實施例中，參見圖2、7，所述調(diào)節(jié)塊3的下插部呈矩形狀，形狀大小與所述定位槽7相匹配。

在此實施例中，參見圖2所述下底板1的中心部位設(shè)有用于定位的中心小孔5。

支撐和高度調(diào)節(jié)塊3是一組厚度不同的定位塊，用于調(diào)整上底板2，下底板1的位置，同時通過不同厚度調(diào)節(jié)塊3的組合，調(diào)節(jié)上底板和下底板之間的間隙。

具體安裝調(diào)節(jié)時，首先將下底板裝配在激光3d打印機的工作區(qū)，然后放置待打印工件和調(diào)節(jié)塊3，最后組裝上底板2，形成組合打印底板。

實施例二：

在某型號的激光3d打印機上，按設(shè)備底板尺寸加工如附圖1所示下底1板，下底板1上設(shè)計有定位螺孔4、中心孔5、邊孔6、定位槽7。按附圖7加工了不同l值的調(diào)節(jié)塊3。

預(yù)定待打印任務(wù)為在一圓柱體工件，端面打印矩形截面的拉伸試樣。上底板2外形尺寸與下底板1相同，設(shè)計有定位螺孔4、邊孔6，但沒有定位槽7，而是在上底板設(shè)計了定位鍵8，在中心部位設(shè)計了與工件端面尺寸相當(dāng)，過隙配合的通孔9，如附圖4所示。

按照附圖要求加工組合底板后，首先將下底板1裝配在激光3d打印機的工作區(qū)，然后放置待打印工件和調(diào)節(jié)塊3，最后組裝上底板2，形成組合打印底板。

以上均為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種變換或改進(jìn)，在不脫離本發(fā)明總的構(gòu)思的前提下，這些變換或改進(jìn)都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種3D打印組合底板裝置，包括下底板、若干上底板、若干調(diào)節(jié)塊；下底板上設(shè)有至少三個定位槽，調(diào)節(jié)塊具有水平的上端面，并且具有用于與定位槽配合的下插部，下插部的上方具有凹槽結(jié)構(gòu)；上底板中部具有工件通孔，周圍具有與凹槽結(jié)構(gòu)插入匹配的至少三個定位鍵；選擇合適的形狀大小的工件通孔的上底板、以及合適高度的調(diào)節(jié)塊，工件通孔對工件定位，工件上表面為3D打印的起始面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、定位準(zhǔn)確、效率高、適用性強；通過合理的裝配固定，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工與3D打印復(fù)合成型，從而減少3D打印的工作量，大幅降低了3D打印工件制造的成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張尋尋;劉延輝;吳瑩;洪思純
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海工程技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.19
技術(shù)公布日：2017.07.18