CN105562689A - 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法 - Google Patents

一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105562689A
CN105562689A CN201510835276.6A CN201510835276A CN105562689A CN 105562689 A CN105562689 A CN 105562689A CN 201510835276 A CN201510835276 A CN 201510835276A CN 105562689 A CN105562689 A CN 105562689A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
paving
automatic
feeding mechanism
material manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510835276.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张瑞华
路超
屈岳波
尹燕
刘鹏宇
栗子林
许广伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangjiang Metal Scissors Industrial Technology Research Institute
Lanzhou University of Technology
Original Assignee
Yangjiang Metal Scissors Industrial Technology Research Institute
Lanzhou University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangjiang Metal Scissors Industrial Technology Research Institute, Lanzhou University of Technology filed Critical Yangjiang Metal Scissors Industrial Technology Research Institute
Priority to CN201510835276.6A priority Critical patent/CN105562689A/zh
Publication of CN105562689A publication Critical patent/CN105562689A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/13—Auxiliary heating means to preheat the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/63—Rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/226—Driving means for rotary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法。在增材制造成型缸下部连接有升降机构，左右两侧分别对称布置有一个粉末回收缸，正上方设有对称分布的左、右两个自动送粉机构，自动铺粉机构通过设在左右走向的铺粉辅助导轨上的可移动滑块与铺粉辅助导轨滑动连接，其能对粉末进行铺粉及压实。铺粉方法包括以下步骤：送粉、铺粉压实、高能束烧结、第二层铺粉，压实粉末、高能束烧结，重复以上步骤直至成型件加工完成。本发明的优点在于，铺覆同种粉末时可来回铺粉，提高效率；对于异种粉末材料的铺覆，可实现层与层交替铺粉，可实现定量送粉，减少粉末的供应量；对粉末进行预热，减少粉末团聚现象；可用于对不同种粉末分别进行回收。

Description

一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法
技术领域
本发明属于增材制造领域，更具体的说，尤其涉及一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法。
背景技术
增材制造（AdditiveManufacturing），俗称3D打印，是指通过材料逐层增加的方式将数字化模型（3D模型）制造成三维实体的过程。与传统的去除材料加工及变形加工相比，逐层加工的增材制造技术具有制造过程直接而无需工模具，不受结构复杂程度限制而为设计创新提供更自由的空间，材料利用率高，制造过程节能环保等诸多优势突出，满足了工业领域单件小批量制品、医学领域定制化的植入体、文化创意展示品、个性化日用品及其他众多领域物品制作日益发展的需求。
增材制造技术，尤其是粉末基增材制造技术，集成了高能束（激光或电子束）、机械、自动控制、精密传动、材料科学与工程、化学、CAD/CAM等技术，从三维模型通过逐层扫描的模式直接制造最终产品，具有不受模型形状限制、完全的冶金结合，致密度近乎100%。粉末基增材制造由于具有各种优势而得到快速发展，现已应用到航空航天、军工、汽车、医疗、文化创意、消费电子产品等领域。
粉末基增材制造（SLS/SLM/EBM/3DP）是复杂产品部件制造的重要方式，其优势主要表现在：
（1）使用高功率的能量束如激光束、电子束等，对熔点高、难加工的金属材料可直接加工成最终产品；
（2）制造的金属零件具有冶金结合的特点，其致密度几乎达到100%，性能超过传统铸造件，和锻造件接近；
（3）采用分层实体制造技术，成型件不受几何复杂度的影响，对任意复杂金属零件可直接制造，适用于个性化定制及小批量生产；
（4）零件近净成形，机加余量小，材料利用率高，粉末材料可回收利用；
（5）可用的材料来源广泛，陶瓷材料、高分子材料、金属材料，只要做出颗粒合适的粉末，均可用于粉末基增材制造；
（6）无模具快速自由成型，制造周期短，小批量零件生产成本低，适于新产品的开发。
现有的粉末基增材制造的铺粉方式是：平行布置成型缸和送粉缸，采用单向铺粉，烧结一层之后，成型缸下降一层烧结层厚度，供粉缸上升挤出一定量的粉末，铺粉辊或刮板将供粉缸粉末平铺到成型缸，然后开始烧结或熔融，待该层横截面全部烧结后，再使成型缸下降一层烧结厚度，之后再供粉、铺粉，循环往复此过程，最终完成零部件的增材制造。
现有粉末基增材制造铺粉技术的缺点：（1）大多数都采用滚筒铺粉、或者是刮板刮粉的方式，此铺粉方式为单向铺粉，效率低；（2）铺粉辊将粉末材料铺展到成型缸过程中，会在铺粉辊前端造成大量粉末堆积，当堆积量太大时，粉末会溢满到铺粉辊后方，造成已铺粉末的破坏，同时，由于摩擦的作用，粉末的堆积对已成型层也有不利影响；（3）采用刮板刮粉时，由于未对已铺平粉末进行压实，降低了粉末的密度，从而降低了成型件的致密度、提高了孔隙率；（4）现有铺粉技术只能铺一种粉末，不能实现多种粉末的铺覆，对复合材料、多层材料无能为力。
发明内容
本发明的目的在于对现有的粉末基增材制造技术加以改进，以及对铺粉过程中的问题加以解决，提供了一种全新的、高效的、高质量的双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法。
本发明通过以下技术方案实现。
本发明是一种双向铺粉的粉末基增材制造设备，包括增材制造成型缸、粉末回收缸、自动铺粉机构和自动送粉机构，所述增材制造成型缸下部连接有升降机构，左右两侧分别对称布置有一个粉末回收缸，正上方设有对称分布的左、右两个自动送粉机构，左自动送粉机构和右自动送粉机构的出粉口分别对准增材制造成型缸的左边缘内侧和右边缘内侧，自动铺粉机构通过设在左右走向的铺粉辅助导轨上的可移动滑块与铺粉辅助导轨滑动连接，其能沿铺粉辅助导轨来回滑动对落在增材制造成型缸上表面的粉末进行铺粉及压实。
优选的，自动送粉机构包括载粉器和定量送粉机构，两者呈上下设置且连通，出粉口设在定量送粉机构底部。
优选的，上述载粉器内设置有预热板，预热板能对粉末进行预热，定量送粉机构包括定量送粉齿轮、传动轴、驱动电机三和保护壳，保护壳为上方设有与载粉器连通的进粉口、底部设有出粉口的封闭壳体，其具有圆形内壁面，定量送粉齿轮通过能带其转动的传动轴安装于保护壳内，传动轴由驱动电机三驱动，定量送粉齿轮的齿顶与保护壳内壁圆周相切。
优选的，上述载粉器内设有粉末量检测传感器，用以对粉末量进行检测，当粉末量低于某一值时，则会报警提示添加粉末。
优选的，上述进粉口和出粉口的倾斜角大于对应粉末的安息角。
优选的，上述自动铺粉机构包括粉末柔性刮板、清洁器、粉末压实辊筒和辊筒传动轴，粉末压实辊筒套装在辊筒传动轴上与之固定，辊筒传动轴两端通过轴承与可移动滑块连接且轴端连接有能驱动其转动的驱动电机一，其中粉末压实辊筒前后各设一张粉末柔性刮板，清洁器设置在粉末压实辊筒上方能清洁其表面附着的粉末。
优选的，上述的粉末柔性刮板和粉末压实辊筒下部有高度差，高度差为粉末的压实量，且高度差可调节，可根据不同种粉末调节高度差的大小。
优选的，上述粉末回收缸的上表面与增材制造成型缸的上表面在同一水平面上，用于对同种或不同种粉末进行回收。
一种基于权利要求1所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备的铺粉方法，其特征在于包括以下步骤：
A、设备回零，启动自动送粉机构，对载粉器进行添加粉末；
B、在粉末量充足时，左自动送粉机构先工作，打开驱动传动轴旋转的驱动电机三，定量送粉齿轮开始送粉，粉末从出粉口落入增材制造成型缸左边缘；
C、启动自动铺粉机构，自动铺粉机构在铺粉辅助导轨上自左向右滑动，粉末柔性刮板将粉末均匀的铺平在增材制造成型缸上，并且由粉末压实辊筒进行压实，多余的粉末刮入右粉末回收缸；
D、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
E、进行第二层铺粉，增材制造成型缸在升降机构的带动下，下降一层粉末厚度，右自动送粉机构开始工作，定量送粉齿轮转动、送粉，自动铺粉机构从右往左铺平、压实粉末，多余的粉末刮入左粉末回收缸，实现双向铺粉；
F、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
G、重复步骤B～F，直至成型件加工完成。
优选的，上述左自动送粉机构和右自动送粉机构的载粉器添加的粉末类型相同或不同。
本发明的优点在于，（1）本发明设有两套自动送粉机构，铺覆同种粉末时可来回铺粉，提高效率；对于异种粉末材料的铺覆，可实现层与层交替铺粉，为复合材料及多层材料的制备提供了解决方案；（2）本发明在保证成型精度的前提下，可通过定量送粉齿轮实现定量送粉，送粉量根据每层粉末的体积而定，同时减少粉末的供应量，对粉末进行预热，减少粉末团聚现象；（3）由于本发明采取了较为特殊的铺粉方式即铺粉与压实同时进行，保证了铺粉质量，有助于增加成型件的质量，同时可以实现双向铺粉，提高效率；（4）本发明设有两个粉末回收缸，粉末回收缸的上表面与成型缸上表面平齐，可用于对不同种粉末分别进行回收。
附图说明
图1是本发明的整体结构俯视简图。
图2是本发明的整体结构主视简图。
图3是本发明的自动送粉机构截面图。
图4是本发明的自动铺粉机构截面图。
附图中的标号的名称分别是：1-增材制造成型缸，2a-左粉末回收缸，2b-右粉末回收缸，3-铺粉辅助导轨，4-自动铺粉机构，5-可移动滑块，6-螺钉，7-驱动电机一，8-驱动电机二，9-升降机构，10a-左自动送粉机构，10b-右自动送粉机构，11-粉末柔性刮板，12-粉末压实辊筒，13-辊筒传动轴，14-清洁器，15-载粉器，16-预热版，17-定量送粉齿轮，18-传动轴，19-进粉口，20-出粉口，21-保护壳，22-驱动电机三。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
如图1和图2所示，本发明是一种双向铺粉的粉末基增材制造设备，包括增材制造成型缸1、粉末回收缸、自动铺粉机构4和自动送粉机构，所述增材制造成型缸1下部连接有升降机构9用以控制其升降，左右两侧分别对称布置有左粉末回收缸2a和右粉末回收缸2b，在本实施例中，两个粉末回收缸外形尺寸及结构完全相同，增材制造成型缸1正上方设有对称分布的左、右自动送粉机构10a、10b，两套自动送粉机构可实现同种材料的双向铺粉或异种材料的层与层交替铺粉，为复合材料或多层材料的制备提供了解决方案，左自动送粉机构10a和右自动送粉机构10b的两个出粉口20分别对准增材制造成型缸1的左边缘内侧和右边缘内侧，自动铺粉机构4通过设在左右走向的铺粉辅助导轨3上的可移动滑块5与铺粉辅助导轨3滑动连接，可移动滑块5由驱动电机二8驱动，自动铺粉机构4在可移动滑块5带动下能沿铺粉辅助导轨3来回滑动对落在增材制造成型缸1上表面的粉末进行铺粉及压实，其中左、右粉末回收缸2a、2b的上表面与增材制造成型缸1的上表面在同一水平线上，通过边缘紧贴的方式设置或通过连接板无逢连接，用于对同种或不同种粉末进行回收，又或者不在同一水平线上但需用倾斜引导板将左、右粉末回收缸2a、2b的边缘和增材制造成型缸1的边缘无逢连接起来。
如图3所示，作为进一步改进，自动送粉机构包括载粉器15和定量送粉机构，两者呈上下设置且连通，出粉口20设在定量送粉机构底部，其中载粉器15内设置有预热板16，预热板16能对粉末进行预热，有助于减少粉末温度与烧结温度的差值，对成型件有利，定量送粉机构包括定量送粉齿轮17、传动轴18、驱动电机三22和保护壳21，保护壳21为上方设有与载粉器15连通的进粉口19、底部设有出粉口20的封闭壳体，其具有圆形内壁面，定量送粉齿轮17通过能带其转动的传动轴18安装于保护壳21内，传动轴18由驱动电机三22驱动，定量送粉齿轮17的齿顶与保护壳21内壁圆周相切，齿轮槽的大小根据每层粉末的体积进行加工，定量送粉齿轮17可根据每层铺粉的体积实现定量送粉，从出粉口20流出的粉末落在增材制造成型缸1的边缘。
作为进一步改进，载粉器15内设有粉末量检测传感器，用以对粉末量进行检测，当粉末量低于某一值时，则会报警提示添加粉末。
作为进一步改进，上述进粉口19和出粉口20的倾斜角大于对应粉末的安息角。
如图4所示，作为进一步改进，自动铺粉机构4包括粉末柔性刮板11、清洁器14、粉末压实辊筒12和辊筒传动轴13，粉末压实辊筒12套装在辊筒传动轴13上与之固定，辊筒传动轴14两端通过轴承与可移动滑块5连接且其轴端连接有能驱动其转动的驱动电机一7，其中粉末压实辊筒12前后各竖向设有一张粉末柔性刮板11，清洁器14设置在粉末压实辊筒12上方用以对其表面进行清理，避免因粘有粉末而影响铺粉质量，两张粉末柔性刮板11与清洁器14组合做成罩子形状罩于粉末压实辊筒12上方，通过螺钉6与可移动滑块5固定，上述结构可以同时实现自动铺粉及粉末的压实，提高粉末密度，有助于提高成型件致密度，由于粉末柔性刮板11左、右对称分布，可实现双向铺粉，提高效率。
作为进一步改进，粉末柔性刮板11和粉末压实辊筒12下部有高度差h，高度差h为粉末的压实量，且高度差h可通过调节粉末柔性刮板11的位置来进行调节，在实际操作中可根据不同种粉末调节高度差h的大小。
采用本发明的双向铺粉的粉末基增材制造设备进行的铺粉方法。
实施例1
同种粉末成型的具体步骤为：
A、设备回零，启动自动送粉机构，对载粉器15进行添加粉末，两套自动送粉机构所添加粉末相同，载粉器15内设有粉末量检测传感器，当粉末量不够时，则发出警报，提醒添加粉末，当粉末量充足时，则继续下一步操作；
B、在粉末量充足时，左自动送粉机构10a先工作，打开驱动传动轴18旋转的驱动电机三22，定量送粉齿轮17开始送粉，送粉量根据每一层铺粉厚度提前设定好，粉末从出粉口20落入增材制造成型缸1左边缘内侧；
C、启动自动铺粉机构4，自动铺粉机构4在可移动滑块5带动下，在铺粉辅助导轨3上自左向右滑动，自动铺粉机构4的粉末柔性刮板11将粉末均匀的铺平在增材制造成型缸1上，并且由粉末压实辊筒12进行压实（铺粉方向为从左至右），多余的粉末刮入右粉末回收缸2b；
D、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
E、进行第二层铺粉，增材制造成型缸1在升降机构9的带动下，下降一层粉末厚度，右自动送粉机构10b开始工作，定量送粉齿轮17转动、送粉，自动铺粉机构4从右往左铺平、压实粉末，多余的粉末刮入左粉末回收缸2a中，实现双向铺粉；
F、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
G、重复步骤B～F，直至成型件加工完成。
实施例2
异种粉末成型的具体步骤为：
A、设备回零，启动自动送粉机构，对两个载粉器15分别添加不同的粉末，载粉器15内设有粉末量检测传感器，当粉末量不够时，则发出警报，提醒添加粉末，当粉末量充足时，则继续下一步操作；
B、在粉末量充足时，左自动送粉机构10a先工作，打开驱动传动轴18旋转的驱动电机三22，定量送粉齿轮17开始送粉（第一种粉末），送粉量根据每一层铺粉厚度提前设定好，粉末从出粉口20落入增材制造成型缸1左边缘内侧；
C、启动自动铺粉机构4，自动铺粉机构4在可移动滑块5带动下，在铺粉辅助导轨3上自左向右滑动，自动铺粉机构4的粉末柔性刮板11将粉末均匀的铺平在增材制造成型缸1上，并且由粉末压实辊筒12进行压实（铺粉方向为从左至右），多余的粉末刮入右粉末回收缸2b；
D、第一种粉末铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
E、进行第二层铺粉，即铺覆第二种粉末，增材制造成型缸1在升降机构9的带动下，下降一层粉末厚度，右自动送粉机构10b开始工作，定量送粉齿轮17转动、送粉，自动铺粉机构4从右往左铺平、压实粉末，多余的粉末刮入左粉末回收缸2a；
F、第二种粉末铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
G、重复步骤B～F，直至成型件加工完成，第一种粉末回收至右粉末回收缸2b，第二种粉末回收至左粉末回收缸2a，可重复利用。
以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双向铺粉的粉末基增材制造设备，包括增材制造成型缸、粉末回收缸、自动铺粉机构和自动送粉机构，其特征在于，所述增材制造成型缸下部连接有升降机构，左右两侧分别对称布置有一个粉末回收缸，正上方设有对称分布的左、右两个自动送粉机构，左自动送粉机构和右自动送粉机构的出粉口分别对准增材制造成型缸的左边缘内侧和右边缘内侧，自动铺粉机构通过设在左右走向的铺粉辅助导轨上的可移动滑块与铺粉辅助导轨滑动连接，其能沿铺粉辅助导轨来回滑动对落在增材制造成型缸上表面的粉末进行铺粉及压实。
2.根据权利要求1所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述自动送粉机构包括载粉器和定量送粉机构，两者呈上下设置且连通，出粉口设在定量送粉机构底部。
3.根据权利要求2所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述载粉器内设置有预热板，预热板能对粉末进行预热，定量送粉机构包括定量送粉齿轮、传动轴、驱动电机三和保护壳，保护壳为上方设有与载粉器连通的进粉口、底部设有出粉口的封闭壳体，其具有圆形内壁面，定量送粉齿轮通过能带其转动的传动轴安装于保护壳内，传动轴由驱动电机三驱动，定量送粉齿轮的齿顶与保护壳内壁圆周相切。
4.根据权利要求3所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述载粉器内设有粉末量检测传感器。
5.根据权利要求3所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述进粉口和出粉口的倾斜角大于对应粉末的安息角。
6.根据权利要求1到5任一项所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述自动铺粉机构包括粉末柔性刮板、清洁器、粉末压实辊筒和辊筒传动轴，粉末压实辊筒套装在辊筒传动轴上与之固定，辊筒传动轴两端通过轴承与可移动滑块连接且轴端连接有能驱动其转动的驱动电机一，其中粉末压实辊筒前后各设一张粉末柔性刮板，清洁器设置在粉末压实辊筒上方能清洁其表面附着的粉末。
7.根据权利要求6所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述的粉末柔性刮板和粉末压实辊筒下部有高度差，高度差为粉末的压实量，且高度差可调节。
8.根据权利要求1所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备，其特征在于，所述粉末回收缸的上表面与增材制造成型缸的上表面在同一水平线上。
9.一种基于权利要求1所述的双向铺粉的粉末基增材制造设备的铺粉方法，其特征在于包括以下步骤：
A、设备回零，启动自动送粉机构，对载粉器进行添加粉末；
B、在粉末量充足时，左自动送粉机构先工作，打开驱动传动轴旋转的驱动电机三，定量送粉齿轮开始送粉，粉末从出粉口落入增材制造成型缸左边缘；
C、启动自动铺粉机构，自动铺粉机构在铺粉辅助导轨上自左向右滑动，粉末柔性刮板将粉末均匀的铺平在增材制造成型缸上，并且由粉末压实辊筒进行压实，多余的粉末刮入右粉末回收缸；
D、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
E、进行第二层铺粉，增材制造成型缸在升降机构的带动下，下降一层粉末厚度，右自动送粉机构开始工作，定量送粉齿轮转动、送粉，自动铺粉机构从右往左铺平、压实粉末，多余的粉末刮入左粉末回收缸，实现双向铺粉；
F、铺粉完成，打开高能束，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行烧结或者熔融；
G、重复步骤B～F，直至成型件加工完成。
10.根据权利要求9所述的铺粉方法，其特征在于，所述左自动送粉机构和右自动送粉机构的载粉器添加的粉末类型相同或不同。
CN201510835276.6A 2015-11-26 2015-11-26 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法 Pending CN105562689A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510835276.6A CN105562689A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510835276.6A CN105562689A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105562689A true CN105562689A (zh) 2016-05-11

Family

ID=55873624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510835276.6A Pending CN105562689A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105562689A (zh)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106188932A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 西安科技大学 一种基于dlp技术的成型粉末及粉末面成型装置
CN106378451A (zh) * 2016-10-26 2017-02-08 华南理工大学 一种激光选区熔化slm设备移动料斗式双向铺粉装置
CN106424729A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 天津清研智束科技有限公司 一种铺粉装置及增材制造装置
CN106424730A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 华南理工大学 一种3d打印的粉末离心供给、振动紧实装置及方法
CN106475562A (zh) * 2016-11-22 2017-03-08 上海航天精密机械研究所 一种增材制造微细粉末双刮刀铺粉装置及其方法
CN106563806A (zh) * 2016-11-03 2017-04-19 西安交通大学 一种粉床增材制造的电磁感应加热供铺粉一体化系统
CN106735214A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 湖南航天新材料技术研究院有限公司 一种功能梯度材料零件的3d打印装置及3d打印成形方法
CN106863786A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 安徽恒利增材制造科技有限公司 一种3d打印快速成型机具有定量落料功能的料缸
CN108080639A (zh) * 2018-01-30 2018-05-29 宁波蓝野医疗器械有限公司 一种激光选区熔化快速预热铺粉装置
CN109291438A (zh) * 2018-10-30 2019-02-01 华侨大学 一种用于增材制造粉床质量的测量方法
CN109781038A (zh) * 2019-03-12 2019-05-21 湘潭大学 一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法
CN109855549A (zh) * 2019-03-12 2019-06-07 湘潭大学 一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法
CN110064759A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 罗天珍 层积压实的粉末烧结3d成型缸及成型法
CN110341107A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 株式会社 J&L Tech 燃料电池用复合分离板的预制件制造方法
EP3564035A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-06 Hamilton Sundstrand Corporation Fixture and method of cleaning additive manufacturing machine components
CN111055493A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 中国石油化工股份有限公司 激光烧结成型装置及成型方法
CN111344092A (zh) * 2017-10-31 2020-06-26 株式会社Ihi 三维造型装置以及三维造型方法
CN111366524A (zh) * 2020-04-29 2020-07-03 兰州理工大学 一种用于多孔介质的孔隙度测量装置及方法
US10870238B2 (en) 2018-05-02 2020-12-22 Hamilton Sunstrand Corporation Fixture and method of cleaning additive manufacturing machine components
CN112139506A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 广东汉邦激光科技有限公司 复合工件成型装置及复合工件成型方法
CN113172239A (zh) * 2021-04-12 2021-07-27 东北石油大学 一种选择性激光烧结成型装置
CN113231646A (zh) * 2021-04-25 2021-08-10 西安建筑科技大学 基于电子束3D打印技术制备GCr15轴承钢及汽车部件的方法
CN113579257A (zh) * 2021-07-27 2021-11-02 马鞍山锲恒精密组件科技有限公司 铜合金多层复合结构成型用多轴送粉铺粉装置及其工艺流程
CN114867587A (zh) * 2019-11-15 2022-08-05 三全音科技有限公司 用于结合模塑层的增材制造的机器
CN115055700A (zh) * 2022-06-22 2022-09-16 中国航发北京航空材料研究院 一种提高下送粉金属增材制造粉末利用率的装置
CN115090898A (zh) * 2022-07-07 2022-09-23 河北科技大学 金属零部件增材制造方法及装置
CN115488352A (zh) * 2022-09-23 2022-12-20 美光(江苏)三维科技有限公司 一种金属打印机定量送粉装置
CN115780832A (zh) * 2022-12-16 2023-03-14 深圳市华阳新材料科技有限公司 一种基于休止角的多种流动性粉末送粉装置
CN117303720A (zh) * 2023-09-26 2023-12-29 廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司 一种石英坩埚的成型设备及生产方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2191922A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 MTT Technologies GmbH Pulverauftragsvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung
CN102266942A (zh) * 2011-07-15 2011-12-07 华中科技大学 直接制造大型零部件的选区激光熔化快速成型设备
CN202291409U (zh) * 2011-07-15 2012-07-04 华中科技大学 直接制造大型零部件的选区激光熔化快速成型设备
CN104001915A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 华中科技大学 一种高能束增材制造大尺寸金属零部件的设备及其控制方法
CN104226996A (zh) * 2014-08-31 2014-12-24 江苏大学 一种激光3d打印泵用叶轮的装置及方法
CN104772459A (zh) * 2015-03-18 2015-07-15 上海航天设备制造总厂 双送粉缸3d打印成形系统装置及其使用方法
CN204621074U (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 西安科技大学 一种应用于大尺寸增材制造成型机的双向自动铺粉机构
CN104959603A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 广东奥基德信机电有限公司 一种适用于金属粉末熔化增材制造的系统
CN205096542U (zh) * 2015-11-26 2016-03-23 阳江市五金刀剪产业技术研究院 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2191922A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 MTT Technologies GmbH Pulverauftragsvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung
CN102266942A (zh) * 2011-07-15 2011-12-07 华中科技大学 直接制造大型零部件的选区激光熔化快速成型设备
CN202291409U (zh) * 2011-07-15 2012-07-04 华中科技大学 直接制造大型零部件的选区激光熔化快速成型设备
CN104001915A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 华中科技大学 一种高能束增材制造大尺寸金属零部件的设备及其控制方法
CN104226996A (zh) * 2014-08-31 2014-12-24 江苏大学 一种激光3d打印泵用叶轮的装置及方法
CN104772459A (zh) * 2015-03-18 2015-07-15 上海航天设备制造总厂 双送粉缸3d打印成形系统装置及其使用方法
CN204621074U (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 西安科技大学 一种应用于大尺寸增材制造成型机的双向自动铺粉机构
CN104959603A (zh) * 2015-07-15 2015-10-07 广东奥基德信机电有限公司 一种适用于金属粉末熔化增材制造的系统
CN205096542U (zh) * 2015-11-26 2016-03-23 阳江市五金刀剪产业技术研究院 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106188932A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 西安科技大学 一种基于dlp技术的成型粉末及粉末面成型装置
CN106424729A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 天津清研智束科技有限公司 一种铺粉装置及增材制造装置
CN106424730A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 华南理工大学 一种3d打印的粉末离心供给、振动紧实装置及方法
CN106424730B (zh) * 2016-10-25 2018-02-27 华南理工大学 一种3d打印的粉末离心供给、振动紧实装置及方法
CN106378451A (zh) * 2016-10-26 2017-02-08 华南理工大学 一种激光选区熔化slm设备移动料斗式双向铺粉装置
CN106563806A (zh) * 2016-11-03 2017-04-19 西安交通大学 一种粉床增材制造的电磁感应加热供铺粉一体化系统
CN106563806B (zh) * 2016-11-03 2018-07-03 西安交通大学 一种粉床增材制造的电磁感应加热供铺粉一体化系统
CN106475562A (zh) * 2016-11-22 2017-03-08 上海航天精密机械研究所 一种增材制造微细粉末双刮刀铺粉装置及其方法
CN106475562B (zh) * 2016-11-22 2018-05-15 上海航天精密机械研究所 一种增材制造微细粉末双刮刀铺粉装置及其方法
CN106735214A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 湖南航天新材料技术研究院有限公司 一种功能梯度材料零件的3d打印装置及3d打印成形方法
CN106863786A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 安徽恒利增材制造科技有限公司 一种3d打印快速成型机具有定量落料功能的料缸
CN111344092A (zh) * 2017-10-31 2020-06-26 株式会社Ihi 三维造型装置以及三维造型方法
CN110064759A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 罗天珍 层积压实的粉末烧结3d成型缸及成型法
CN110064759B (zh) * 2018-01-22 2024-03-15 深圳唯创技术发展有限公司 层积压实的粉末烧结3d成型缸及成型法
CN108080639A (zh) * 2018-01-30 2018-05-29 宁波蓝野医疗器械有限公司 一种激光选区熔化快速预热铺粉装置
CN110341107B (zh) * 2018-04-02 2021-06-01 株式会社 J&L Tech 燃料电池用复合分离板的预制件制造方法
CN110341107A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 株式会社 J&L Tech 燃料电池用复合分离板的预制件制造方法
US11433615B2 (en) 2018-05-02 2022-09-06 Hamilton Sundstrand Corporation Fixture and method of cleaning additive manufacturing machine components
US10870238B2 (en) 2018-05-02 2020-12-22 Hamilton Sunstrand Corporation Fixture and method of cleaning additive manufacturing machine components
EP3564035A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-06 Hamilton Sundstrand Corporation Fixture and method of cleaning additive manufacturing machine components
CN111055493A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 中国石油化工股份有限公司 激光烧结成型装置及成型方法
CN109291438A (zh) * 2018-10-30 2019-02-01 华侨大学 一种用于增材制造粉床质量的测量方法
CN109855549A (zh) * 2019-03-12 2019-06-07 湘潭大学 一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法
CN109781038A (zh) * 2019-03-12 2019-05-21 湘潭大学 一种选择性激光烧结铺粉层厚测量及均匀性表征的方法
CN112139506A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 广东汉邦激光科技有限公司 复合工件成型装置及复合工件成型方法
CN114867587A (zh) * 2019-11-15 2022-08-05 三全音科技有限公司 用于结合模塑层的增材制造的机器
CN111366524B (zh) * 2020-04-29 2021-05-28 兰州理工大学 一种用于多孔介质的孔隙度测量装置及方法
CN111366524A (zh) * 2020-04-29 2020-07-03 兰州理工大学 一种用于多孔介质的孔隙度测量装置及方法
CN113172239A (zh) * 2021-04-12 2021-07-27 东北石油大学 一种选择性激光烧结成型装置
CN113231646A (zh) * 2021-04-25 2021-08-10 西安建筑科技大学 基于电子束3D打印技术制备GCr15轴承钢及汽车部件的方法
CN113579257A (zh) * 2021-07-27 2021-11-02 马鞍山锲恒精密组件科技有限公司 铜合金多层复合结构成型用多轴送粉铺粉装置及其工艺流程
CN115055700A (zh) * 2022-06-22 2022-09-16 中国航发北京航空材料研究院 一种提高下送粉金属增材制造粉末利用率的装置
CN115090898A (zh) * 2022-07-07 2022-09-23 河北科技大学 金属零部件增材制造方法及装置
CN115488352A (zh) * 2022-09-23 2022-12-20 美光(江苏)三维科技有限公司 一种金属打印机定量送粉装置
CN115780832A (zh) * 2022-12-16 2023-03-14 深圳市华阳新材料科技有限公司 一种基于休止角的多种流动性粉末送粉装置
CN115780832B (zh) * 2022-12-16 2024-07-05 深圳市华阳新材料科技有限公司 一种基于休止角的多种流动性粉末送粉装置
CN117303720A (zh) * 2023-09-26 2023-12-29 廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司 一种石英坩埚的成型设备及生产方法
CN117303720B (zh) * 2023-09-26 2024-03-12 廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司 一种石英坩埚的成型设备及生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105562689A (zh) 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备及其铺粉方法
CN205096542U (zh) 一种双向铺粉的粉末基增材制造设备
CN206392864U (zh) 一种用于激光选区熔化设备的双刀双向铺粉装置
CN105383059B (zh) 多材料铺粉及成型的3d打印方法和打印装置
KR102334945B1 (ko) 분말 재료의 적층 가공을 위한 방법 및 장치
CN104226996A (zh) 一种激光3d打印泵用叶轮的装置及方法
CN108099183B (zh) 一种双刮刀的双向铺粉装置
CN103173759B (zh) 一种粉床随动送铺粉机构
CN204621074U (zh) 一种应用于大尺寸增材制造成型机的双向自动铺粉机构
CN103658646B (zh) 一种激光选区熔化slm设备双向铺粉装置及铺粉方法
CN206065415U (zh) 一种可变截面的选择性激光融化成型工作台
CN101641173B (zh) 用于金属注射模制的螺杆设计和方法
CN107433714B (zh) 粉末3d打印专用融合微梳铺粉法及铺粉装置
CN203635914U (zh) 一种激光选区熔化slm设备双向铺粉装置
CN105500720A (zh) 一种适用于多材料多工艺3d打印方法及所用的打印装置
CN113172239B (zh) 一种选择性激光烧结成型装置
CN111715882B (zh) 一种带有废料回收机构的金属注射成型装置
CN106890933A (zh) 一种基于覆膜砂材料的3d打印快速成型机
CN105772712A (zh) 一种基于差异化粒径的多材质增材制造粉末分离方法
CN106001567A (zh) 一种激光快速成形连续供粉装置
CN108247054B (zh) 一种能满足连续生产的增材制造设备
CN209903777U (zh) 一种注塑机专用上料设备
CN108311690A (zh) 一种3d打印材料及其3d打印的方法
CN109532009A (zh) 铺粉装置、粉末供给装置、3d打印设备以及方法
CN205763856U (zh) 一种激光快速成形连续供粉机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160511

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication