CN103480844A - 一种3d打印机粉末预制装置 - Google Patents

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杨永强
宋长辉
叶梓恒
王迪
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Abstract

本发明公开了一种3D打印机粉末预制装置，粉末预制装置包括设置在成型室上的粉末缸、设置在成型室内的粉末臂、设置在粉末臂上的圆盘结构的喷粉头，喷粉头通过软管与粉末缸连接，喷粉头具有一个由电机控制其开关的阀门，软管为圆形软管。采用精密伺服运动系统对喷粉头进行二维精确预制材料，控制粉末臂可以精确地作左右运动，而喷粉头可以同时在粉末臂上作精确前后移动，计算机识别零件所需的材料，控制系统根据切片的轮廓信息，通过伺服运动系统控制圆盘结构的喷粉头和送粉缸给成型缸供粉，可实现复合材料零件的3D打印制造。本装置结构简单、可操作性强，可实现复合材料3D打印，可制造具有较为复杂内部结构的零件、提高打印机的生产效率。

Description

一种3D打印机粉末预制装置
技术领域
本发明涉及3D打印机的喷粉构件，尤其涉及一种3D打印机粉末预制装置。
背景技术
相对于车铣刨磨等传统机加工，金属3D打印作为一种增材制造方式（Addictive Manufacturing），可以制造各种复杂结构，充分发挥材料的效能比，是未来绿色制造的主要方式之一。它的优势在于拓展产品创意创新空间，设计人员不再受传统工艺和制造资源约束，并降低产品研发创新成本，缩短研发周期，增强工艺制造能力，因而在航空航天、生物医疗、工业模具、汽车制造等工业领域都有独具特色的应用前景，尤其是在小批量多品种的航空航天应用和个性化医疗器械中，优势更为明显。
选区激光熔化技术(SLM)和电子束熔化成型技术(EBM)是目前金属零件“3D打印”制造的重要方式。
金属零件选区激光熔化快速成型技术（SLM）是集CAD/CAM、数字控制技术、快速成型于一体的先进制造技术，成为了传统加工成形方法的重要补充。选区激光熔化技术可以根据三维模型来直接生产出各种复杂的金属零件，能使加工成本和时间得到有效的降低，从而大大地缩短了新产品的研发周期，非常适应现代制造业快速化，个性化，柔性化发展的需求，在生物医疗，航空航天，模具量具和国防工业等制造领域具有十分广阔的应用前景。
金属零件电子束熔化技术（EBM）是电子束加工与快速制造技术相结合而产生的一种新技术，不仅可以充分利用电子束真空加工环境、高能量密度、扫描速度快、精密控制等优点，而且能够发挥快速制造无需工模具、开发周期短及制造成本低等优势，预计将在汽车、航空航天及医疗器械等领域得到快速发展和应用。
目前的金属3D打印机中大多仅适用于单种材料的零件成型，复合材料零件的成型技术尚未成熟。然而，复合材料零件拥有更优异的性能，更符合零件结构轻量化以及结构属性与功能属性的结合，因此它的成型成为工业发展的趋势。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、可操作性强的3D打印机粉末预制装置。
本发明通过下述技术方案实现：
一种3D打印机粉末预制装置，所述粉末预制装置包括设置在成型室3上的粉末缸1、设置在成型室3内的粉末臂4、设置在粉末臂4上的圆盘结构的喷粉头6，所述喷粉头6通过软管2与粉末缸1连接，所述喷粉头6具有一个由电机5控制其开关的阀门。
所述软管2为圆形软管。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
安装有本发明所述粉末预制装置，可实现复合材料3D打印，可以制造具有较为复杂的内部结构的零件；
安装有本发明所述粉末预制装置，提高打印机的生产效率；
本发明结构简单、可操作性强；
采用精密伺服运动系统对圆盘结构的喷粉头6进行二维精确预制材料。计算机识别零件所需的材料，控制系统根据切片的轮廓信息，通过伺服运动系统控制圆盘结构的喷粉头6和送粉缸给成型缸供粉，可实现复合材料零件的3D打印制造。
采用本发明所述粉末预制装置的3D打印机，粉末材料适用范围广，如：成型零件材料可以为高温合金材料，如镍基合金、不锈钢，或者钛合金等具有高熔点的材料，也可以是对激光反射率很高，且熔化潜热很高，不易氧化的材料，如金银铜铝，还有一些易氧化的金属或者合金，难熔的金属或者合金材料、纯度要求极高的半导体等材料，而且不限于金属材料，非金属材料也应包含在此方法内，因而适用范围广。
附图说明
图1是本发明3D打印机粉末预制装置。
图2是图1所示的粉末臂与喷粉头结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1、图2所示。本发明3D打印机粉末预制装置，所述粉末预制装置包括设置在成型室3上的粉末缸1、设置在成型室3内的粉末臂4、设置在粉末臂4上的圆盘结构的喷粉头6，所述喷粉头6通过软管2与粉末缸1连接，所述喷粉头6具有一个由电机5控制其开关的阀门。
所述软管2为圆形软管。
所述圆盘结构结构的喷粉头6采用精密伺服运动系统进行二维精密控制。喷粉头6安装在粉末臂4上，圆管可以在粉末臂4的通槽中移动。通过3D打印机的系统，控制粉末臂4可以精确地作左右运动，而喷粉头6可以同时在粉末臂上作精确前后移动。喷粉头6的阀门开关由电机5控制，实现粉末的精确供给。由于喷粉头6在二维平面内是运动的，避免了粉末在喷粉头6的出粉口阻塞效应。
如上所述便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种3D打印机粉末预制装置，其特征在于：所述粉末预制装置包括设置在成型室上的粉末缸、设置在成型室内的粉末臂、设置在粉末臂上的圆盘结构的喷粉头，所述喷粉头通过软管与粉末缸连接，所述喷粉头具有一个由电机控制其开关的阀门。
2.根据权利要求1所述的3D打印机粉末预制装置，其特征在于：软管为圆形软管。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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