本發(fā)明屬于3D打印的后處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種3D打印零部件的后處理噴丸裝置。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。應(yīng)用3D打印技術(shù)能夠制造出高品質(zhì)的零部件，但由于3D打印出來的零部件表面粗糙、逐層打印的紋路清晰可見，從而造成零件強度低、壽命短、外觀不佳，特別是零部件中有大量支撐的情況時，問題尤其突出。這就需要對零部件進(jìn)行后處理，尤其是零部件的表面拋光處理。

現(xiàn)階段的拋光方法有物理拋光和化學(xué)拋光?，F(xiàn)今，市場上已有的最常見的后處理模式包括以下幾類。

一、砂紙打磨——物理拋光

現(xiàn)今砂紙打磨可以用手工打磨或者使用砂帶磨光機這樣的專業(yè)設(shè)備，砂紙打磨是一種廉價且行之有效的方法，一直是3D打印零部件后期拋光最常用、使用范圍最廣的技術(shù)。

不過，砂紙打磨在處理比較微小的零部件時會有問題，因為它是靠人手或機械的往復(fù)運動，人手夠不到的地方就打磨不了。一般用FDM技術(shù)打印出來的對象往往有一圈圈的紋路，且如果表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也會消耗大量的時間；而且在細(xì)節(jié)上也需要對零部件有精度和耐用性的要求，就增加了計算、進(jìn)行基準(zhǔn)測試以及使用哪些工具等成本高的問題。

二、化學(xué)拋光

3D打印零部件需要有專用的PLA拋光油，且化學(xué)拋光要掌握好度，因為都是以腐蝕表面作為代價的，但從整體來講，目前化學(xué)拋光還不夠成熟，應(yīng)用比較少。

三、表面噴砂

表面噴砂也是常用的后處理工藝，操作人員手持噴嘴朝著拋光對象高速噴射介質(zhì)小珠從而達(dá)到拋光的效果。珠光處理一般比較快，約5～10分鐘即可處理完成，處理過后產(chǎn)品表面光滑，有均勻的亞光效果。但是此后處理技術(shù)需要一定的人力，且存在一定的危險性，因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種3D打印零部件的后處理噴丸裝置，用來解決3D打印零部件后，由于表面粗糙、逐層打印的紋路清晰可見，而造成零件強度低、壽命短、外觀不佳；現(xiàn)今的后處理技術(shù)時間成本高、操作危險性大等技術(shù)問題。

一種3D打印零部件的后處理噴丸裝置，其特征是：包括氣泵裝置、噴丸工作裝置、加熱處理裝置、零部件后處理裝置以及支架支撐裝置。

所述氣泵裝置包括導(dǎo)氣管、儲氣瓶、基座、氣泵和三通Ⅰ；所述噴丸工作裝置包括加壓罐、噴射物膠管、噴射物入口、噴槍、三通Ⅱ和錐閥；所述加熱處理裝置包括加熱管以及電熱元件；所述零部件后處理裝置包括空心曲軸、有機玻璃圓柱筒和零部件入口；所述支架支撐裝置包括支撐底部支座以及軸承；所述氣泵通過導(dǎo)氣管與儲氣瓶連接；所述儲氣瓶通過基座支撐并固定，儲氣瓶與導(dǎo)氣管連接；所述導(dǎo)氣管與三通Ⅰ的進(jìn)口端連接；所述三通Ⅰ的一個出口通過導(dǎo)氣管與加壓罐連接，三通Ⅰ的另一個出口通過導(dǎo)氣管與三通Ⅱ連接；所述加壓罐的上部設(shè)置有噴射物入口，加壓罐內(nèi)部安裝有錐閥，加壓罐的下部為倒錐形，加壓罐的下部與三通Ⅱ連接；所述三通Ⅱ通過噴射物膠管與噴槍固定連接；所述噴射物入口為玻璃珠添加口，玻璃珠與加壓罐內(nèi)的壓縮空氣混合后壓出至噴射物膠管；所述加熱管的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有電熱元件；所述加熱管套裝在噴射物膠管的外部； 所述空心曲軸與噴槍固定連接，空心曲軸穿過有機玻璃圓柱筒的中心后與軸承連接；所述有機玻璃圓柱筒上設(shè)置有零部件入口；所述底部支座通過軸承與有機玻璃圓柱筒連接；所述儲氣瓶上設(shè)置有壓力開關(guān)和泄壓閥。

3D打印零部件的后處理噴丸裝置的工作方法，其特征是：包括以下步驟

步驟一、打開零部件入口，將待后處理的零部件放入有機玻璃圓柱筒，關(guān)閉零部件入口；

步驟二、啟動氣泵，氣泵通過導(dǎo)氣管將壓縮氣體導(dǎo)入儲氣瓶，再通過導(dǎo)氣管和三通Ⅰ將壓縮氣體傳輸至噴丸工作裝置；

步驟三、壓縮氣體通過導(dǎo)氣管流至加壓罐內(nèi)部，通過噴射物入口向加壓罐內(nèi)放入玻璃珠，玻璃珠在壓罐中與壓縮氣體混合，并壓出至噴射物膠管；

步驟四、玻璃珠在噴射物膠管內(nèi)向零部件后處理裝置移動，移動中通過加熱管對玻璃珠加熱，再通過噴槍，噴射至有機玻璃圓柱筒中；

步驟五、玻璃珠噴射到有機玻璃圓柱筒中，玻璃珠在有機玻璃圓柱筒內(nèi)往復(fù)彈射，使有機玻璃圓柱筒轉(zhuǎn)動，有機玻璃圓柱筒帶動待后處理的3D打印零部件運動，完成3D打印零部件的后處理噴丸過程。

通過上述設(shè)計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：

1、本發(fā)明實現(xiàn)了3D打印零部件后處理過程的自動化，不僅減輕了勞動力，而且提高了3D打印零部件后處理的效率，節(jié)省了大量時間；

2、本發(fā)明以自動化噴射高溫玻璃珠的方式取代了人工表面拋光來處理3D打印零部件的方式，使零部件的表面粗糙度減小，強度增大，并且降低了危險性；

3、本發(fā)明中使用的填充物是玻璃珠，玻璃珠采用優(yōu)質(zhì)材料生產(chǎn)而成，即有一定的機械強度，直徑尺寸為500微米，SiO₂含量大于等于68%，硬度可達(dá)6-7莫氏，有足夠的彈性，均勻度好，成圓率大于80%，粒度均勻，氣泡含量極低，噴后使噴丸器件各處亮度系數(shù)保持均勻，不易留下水??；

4、本發(fā)明是在傳統(tǒng)的鋁合金噴丸機設(shè)備上添加新結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計的，改造加工成本低，制造過程和工藝流程的繼承性好。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明3D打印零部件的后處理噴丸裝置中3D打印零部件的后處理噴丸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明3D打印零部件的后處理噴丸裝置中3D打印零部件的后處理噴丸裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1-氣泵裝置、2-噴丸工作裝置、3-加熱處理裝置、4-零部件后處理裝置、5-支架支撐裝置、101-導(dǎo)氣管、102-儲氣瓶、103-基座、104-氣泵、105-三通Ⅰ、201-加壓罐、202-噴射物膠管、203-噴射物入口、204-噴槍、205-三通Ⅱ、301-加熱管、401-空心曲軸、402-有機玻璃圓柱筒、403-零部件入口、501-底部支座、502-軸承。

具體實施方式

如圖所示，一種3D打印零部件的后處理噴丸裝置，其特征是：包括氣泵裝置1、噴丸工作裝置2、加熱處理裝置3、零部件后處理裝置4以及支架支撐裝置5；所述氣泵裝置1包括導(dǎo)氣管101、儲氣瓶102、基座103、氣泵104和三通Ⅰ105；所述噴丸工作裝置2包括加壓罐201、噴射物膠管202、噴射物入口203、噴槍204、三通Ⅱ205 和錐閥；所述加熱處理裝置3包括加熱管301以及電熱元件；所述零部件后處理裝置4包括空心曲軸401、有機玻璃圓柱筒402和零部件入口403；所述支架支撐裝置5包括支撐底部支座501以及軸承502；所述氣泵104通過導(dǎo)氣管101與儲氣瓶102連接；所述儲氣瓶102與基座103相連，儲氣瓶102通過基座103支撐并固定，儲氣瓶102與導(dǎo)氣管101連接；所述導(dǎo)氣管101與三通Ⅰ105的進(jìn)口端連接；所述三通Ⅰ105的一個出口通過導(dǎo)氣管101與加壓罐201連接，三通Ⅰ105的另一個出口通過導(dǎo)氣管101與三通Ⅱ205連接；所述加壓罐201的上部設(shè)置有噴射物入口203，加壓罐201內(nèi)部安裝有錐閥，加壓罐201的下部為倒錐形，加壓罐201的下部與三通Ⅱ205連接；所述三通Ⅱ205通過噴射物膠管202與噴槍204固定連接；所述噴射物入口203為玻璃珠添加口，玻璃珠與加壓罐201內(nèi)的壓縮空氣混合后壓出至噴射物膠管202；所述加熱管301的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有電熱元件；所述加熱管301套裝在噴射物膠管202的外部； 所述空心曲軸401與噴槍204固定連接，空心曲軸401穿過有機玻璃圓柱筒402的中心后與軸承502連接；所述有機玻璃圓柱筒402上設(shè)置有零部件入口403；所述底部支座501通過軸承502與有機玻璃圓柱筒402連接。

所述儲氣瓶102上設(shè)置有壓力開關(guān)和泄壓閥。

進(jìn)一步地，所述氣泵裝置1位于噴丸工作裝置2的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述噴丸工作裝置2設(shè)置有調(diào)節(jié)流量的錐閥。

進(jìn)一步地，所述加熱處理裝置3設(shè)置有加熱管301以及電熱絲等電熱元件。

進(jìn)一步地，所述零部件后處理裝置4設(shè)置有可提供有機玻璃圓柱筒402轉(zhuǎn)動以及噴射加熱后的玻璃珠的空心曲軸401。

進(jìn)一步地，所述支架支撐裝置5上設(shè)置有可提供曲軸更好的轉(zhuǎn)動、減小轉(zhuǎn)動過程中的摩擦的軸承502。

進(jìn)一步地，所述氣泵裝置1、噴丸工作裝置2、加熱處理裝置3、零部件后處理裝置4以及支架支撐裝置5均用螺絲安裝在底部平板上方。

3D打印零部件的后處理噴丸裝置的工作方法，其特征是：包括以下步驟

步驟一、打開零部件入口403，將待后處理的零部件放入有機玻璃圓柱筒402，關(guān)閉零部件入口403；

步驟二、啟動氣泵104，氣泵104通過導(dǎo)氣管101將壓縮氣體導(dǎo)入儲氣瓶102，再通過導(dǎo)氣管101和三通Ⅰ105將壓縮氣體傳輸至噴丸工作裝置2；

步驟三、壓縮氣體通過導(dǎo)氣管101流至加壓罐201內(nèi)部，通過噴射物入口203向加壓罐201內(nèi)放入玻璃珠，玻璃珠在加壓罐201中與壓縮氣體混合，并壓出至噴射物膠管202；

步驟四、玻璃珠在噴射物膠管202內(nèi)向零部件后處理裝置4移動，移動中通過加熱管301對玻璃珠加熱，再通過噴槍204，噴射至有機玻璃圓柱筒402中；

步驟五、玻璃珠噴射到有機玻璃圓柱筒402中，玻璃珠在有機玻璃圓柱筒402內(nèi)往復(fù)彈射，使有機玻璃圓柱筒402轉(zhuǎn)動，有機玻璃圓柱筒402帶動待后處理的3D打印零部件運動，完成3D打印零部件的后處理噴丸過程。

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于3D打印零部件后處理的裝置，有著結(jié)構(gòu)緊湊、加工成本低、節(jié)省時間等特點的3D打印零部件的后處理噴丸裝置。實現(xiàn)3D打印零部件后處理的自動化，不僅減輕了勞動力，降低了危險性，而且提高了3D打印零部件后處理的效率，使處理后的零部件強度增大，表面粗糙度減小，外形更美觀。

具體工作流程如下，先打開有機玻璃圓柱筒402的零部件入口403，將待后處理的零部件放入有機玻璃圓柱筒402內(nèi)，關(guān)緊有機玻璃圓柱筒402；然后將氣泵104電源線與電源相連，將氣泵104內(nèi)儲存的壓縮氣體通過導(dǎo)氣管101流至噴丸工作裝置2的加壓罐201中；再向噴丸工作裝置2的噴射物入口203中放置大量的玻璃珠，玻璃珠在加壓罐201中與壓縮氣體混合，并壓出至噴射物膠管202；之后玻璃珠通過噴射物膠管202流過加熱器301，加熱器301對玻璃珠進(jìn)行加熱處理后，通過噴槍204將玻璃珠噴射到有機玻璃圓柱筒402中；最后由于玻璃珠在有機玻璃圓柱筒402內(nèi)往復(fù)彈射，發(fā)生不平衡，使有機玻璃圓柱筒402發(fā)生轉(zhuǎn)動，帶動待后處理的零部件發(fā)生運動，完成3D打印零部件的后處理噴丸過程。