CN102078963A - 一种选择性激光烧结双辊铺粉装置 - Google Patents

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许小曙
邓美军
赵太传
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Abstract

本发明提供了一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，包括工作台面、铺粉装置，铺粉装置设置在工作台面上，其特征在于所述铺粉装置包括一个储粉缸及两个平行铺粉辊：左铺粉辊与右铺粉辊，所述铺粉装置与工作台面构成一个封闭体系。该双辊铺粉装置结构简单、控制方便，能有效节约SLS设备空间、减小设备尺寸、降低设备复杂程度、降低设备成本、提高设备可靠、保证设备内清洁的工作环境。

Description

一种选择性激光烧结双辊铺粉装置
技术领域
本发明涉及一种选择性激光烧结装置，具体涉及一种选择性激光烧结双辊铺粉装置。
背景技术
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)技术是采用分层制造的原理，以固体粉末为原料，将CAD模型直接转化为实体。根据材料性质、制件结构、工艺要求等因素，SLS设备的铺粉装置在工作台上均匀铺上一层很薄的粉末供一层截面形状的烧结，粉末层的厚度、密度、均匀度等都直接影响着烧结质量。
在传统SLS工艺中，设备的送粉缸将粉末材料送至工作台面，铺粉辊将粉末均匀铺覆在工作台上面，完成铺粉后将多余粉料卸至两侧溢粉缸。传统SLS设备通常需要在工作台两侧都分别安装一个送粉缸与一个溢粉缸，设备尺寸较大；而且每次铺粉前都要运行送粉操作，过程繁耗时；同时由于铺粉时粉料完全曝露在工作环境中，铺粉辊运动产生的离心力将使粉末抛洒在已铺好的粉末层及工作以外区域，影响铺粉质量，并对设备内工作环境造成污染。为了进一步提高铺粉效率、改善铺粉质量，人们对SLS铺粉装置进行了进一步的设计改善。如CN 2767104将粉末盒与铺粉辊集成为一个铺粉模块，在铺粉装置平移的过程中，粉末从粉末盒的漏粉狭逢中输出均匀撒在工作台面上，粉末铺覆完成后装置反向移动，铺粉辊对粉末进行展平压实；CN 101885062采用活动漏粉斗、铺粉斗等与铺粉辊进行模块组合，实现了单面上送粉条件下的双程铺粉功能。这些设计在一定程度上节约了原有设备的空间，且供粉过程更为准确、清洁，但这些装置的结构仍较为复杂，需要大量的传动与控制装置，不利于工艺的控制及保证设备可靠性；铺粉过程仍是在一个开放的环境中进行的，工作环境中仍会有粉末的洒落与污染；在工作台两侧仍需分别安装一个溢粉缸供粉末回收，设备空间节约有限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有SLS铺粉装置的缺陷，提供一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，使用该装置用于SLS工艺时，能在设备只安装单面送粉缸的条件下实现双程供粉铺粉，装置结构简单、控制方便，能有效节约SLS设备空间、减小设备尺寸，使铺粉粉末处于封闭空间内，消除粉末抛落对铺粉质量及工作环境造成的影响。
本发明提供的一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，包括工作台面、铺粉装置，铺粉装置设置在工作台面上，其特征在于所述铺粉装置包括一个储粉缸及两个平行铺粉辊：左铺粉辊与右铺粉辊，所述铺粉装置与与工作台面构成一个封闭体系，该封闭体系用来储存铺粉用料。所述储粉缸为底部敞口的缸体，储粉缸固定于铺粉辊上，储粉缸固定于两个铺粉辊上，可与铺粉辊同步平移。
采用本发明提供的双辊铺粉装置进行铺粉操作时，铺粉所用的粉末材料储存于装置与工作台面构成的封闭体系中。装置在工作台上平移进行铺粉操作时，两个铺粉辊与储粉缸同时向铺粉方向移动，前面的铺粉辊起到对上一层粉末进一步压实的作用，后面的铺粉辊将储粉缸内的粉末均匀铺覆在工作台面上。装置可以进行等效的双向运动，在完成去程粉末铺覆后，装置进行反向运动，两个铺粉辊的作用互相更换，装置以同样的方式完成回程铺粉。在此过程中，多余粉末一直储存在装置储粉缸中，用于若干次去程与回程铺粉所需用料，在铺粉过程中将不再产生溢粉，无需通过溢粉缸对粉末进行回收。储粉缸的粉末补给可采用软管泵送粉或与上送粉缸直接对接送粉等方式实现，可根据具体要求设置为完成一个或一个以上去程与回程铺粉后进行粉末补给，也可由传感器控制粉末补给的时间。涉及的送粉技术可根据现有技术实现。本发明的关键在于储粉缸、两个铺粉辊及工作台面构成一个封闭体系，铺粉粉末处于该封闭体系内，实施过程中可根据设备的具体情况对本发明提供的装置进行形状、尺寸等方面的多种变换设计，根据本发明公开的内容达到本发明目的的技术方案均属于本发明的范围。
本发明提供的一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，集储粉缸与铺粉辊为一体，并采用了两个平行铺粉辊，进行全封闭式铺粉，其有益效果在于：1、储粉缸可提供多次铺粉所需粉末用料，储粉缸只需进行周期补粉即可，设备只需相应配置一个送粉缸即能实现SLS单面送粉双程铺粉效果；2、由于本发明提供的双辊铺粉装置位于工作台面上并与工作台面构成一个封闭体系，铺粉粉末处于一个封闭体系内，粉末可用于多次铺粉，铺粉过程不产生余粉，无需溢粉缸对粉末进行回收：3、送粉缸与溢粉缸的节省使SLS设备的整体空间得以节约，设备尺寸减小，设备复杂程度降低，降低了设备成本、提高了设备可靠性；4、双辊同时进行粉末压实与粉末铺覆操作，进一步提高了铺粉质量与铺粉效率；5、铺粉时粉末处于封闭体系，不造成粉尘污染，保证了设备内清洁的工作环境。
附图说明
本发明装置结构示意图
具体实施方式
如附图所示，本发明包括一个储粉缸(3)，两个平行铺粉辊：左铺粉辊(1)与右铺粉辊(2)，该铺粉装置与王作台面(4)构成一个封闭体系，储粉缸(3)为底部敞口的缸体，固定于两个平行铺粉辊(1和2)上，可与铺粉辊同步平移，铺粉粉末(5)储存于装置与工作台面(4)构成的封闭体系中。该双辊铺粉装置从工作缸(6)左外侧向工作缸(6)右外侧运动，右铺粉辊(2)对上层粉末进行压实，左铺粉辊(1)将铺粉粉末(5)均匀铺覆在工作台面(4)上。铺粉装置运行至工作缸(6)右外侧完成一次右行铺粉后反向运动进行左行铺粉，此时左铺粉辊(1)对上一层粉末进行压实，右铺粉辊(2)将粉末(5)均匀铺覆在工作台面上。完成一个去程与回程铺粉后进行粉末补给。装置根据烧结工艺要求按上述过程进行多次铺粉操作，直至完成整个SLS制件。

Claims (3)

1.一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，包括工作台面、铺粉装置，铺粉装置设置在工作台面上，其特征在于所述铺粉装置包括一个储粉缸(3)及两个平行铺粉辊：左铺粉辊(1)与右铺粉辊(2)，所述铺粉装置与工作台面(4)构成一个封闭体系，该封闭体系用来储存铺粉用料。
2.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，其特征在于所述储粉缸(3)为底部敞口的缸体。
3.根据权利要求1或2所述的一种选择性激光烧结双辊铺粉装置，基特征在于所述储粉缸(3)固定于两个铺粉辊(1和2)上，可与铺粉辊同步平移。
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