CN106001567A - 一种激光快速成形连续供粉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光快速成形连续供粉装置，属于激光烧结供粉装置技术领域，提供了一种结构简单，使用方便，能够进行连续供粉，避免粉末污染的激光快速成形连续供粉装置，所采用的技术方案为成型腔内设置供粉缸，供粉缸内设置有升降底板，升降底板的底部设置有升降油缸，成型腔的侧壁上设置有输料口，输料口外部设置有密封罩，密封罩上设置有进料口，进料口底部设置有集料箱，集料箱的底部设置有输料皮带，输料皮带的两侧传动辊分别固定在成型腔的内壁及密封罩的内壁上，密封罩外部设置有用于驱动皮带的驱动电机，升降油缸和驱动电机分别与主控系统连接控制；本发明广泛用于激光快速成形的连续供粉。

Description

一种激光快速成形连续供粉装置
技术领域
本发明涉及一种激光快速成形连续供粉装置，属于激光烧结供粉装置技术领域。
背景技术
3D打印快速成形技术是利用三维CAD的数据，通过快速成形机，将一层层的材料堆积成实体原型。它集成了计算机技术、机械工程、CAD / CAM技术、材料科学、激光技术以及逆向工程和分层制造技术，为零件原型制作和新型设计思想的快速实现提供了高效低成本的手段。其主要优点有：①降低新产品研发成本。②新产品多样化不增加成本。③即时生产。④设计空间无限。⑤零技能制造。⑥不占空间、便携制造。⑦减少废弃副产品。⑧精确的实体复制。因此，3D打印快速成形技术发展对推进先进制造业的发展具有重要意义。
目前典型的快速成形方法有：选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、光固化立体成形（SLA）、熔融沉积制造（FDM）等。SLS和SLM成形过程相似，首先在工作台面上均匀地铺上一层成形粉末，计算机在经过数据处理得到零件的CAD实体模型的二维剖面后，再控制激光按照设计零件的当前层截面信息进行选择性烧结（熔化）成形。然后，在计算机的控制下，工作平台降低一定的高度，继续铺粉，然后激光烧结（熔化）成形，如此循环，层层叠加，直到得到完整的成形件。SLS 和SLM成形过程中供粉方式对零件成形有较大影响，目前供粉方式主要有上供粉和下供粉两种。下供粉比较成熟，应用较多，但是仍存在以下问题：①供粉缸制备过程复杂，大多数供粉缸主要是铸造后在加工而成，一旦成形，供粉缸的大小及形状将难以在改变，如果成形件尺寸较大，需要较大供粉缸时，需要做较大的铸件，不仅加工困难，而且浪费材料，成本较高。②难以连续供粉，成形过程中，如果成形粉不够时，难以连续供粉，需要打开成型腔添加粉末，不仅耗时，而且容易造成粉末污染。③难以对成形粉末进行实时加热，粉末预热效率低。④只能对一种材料进行成形，难以制备由多种不同粉末成形的制品。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种结构简单，使用方便，能够进行连续供粉，避免粉末污染的激光快速成形连续供粉装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种激光快速成形连续供粉装置，包括成型腔，所述成型腔内设置供粉缸，所述供粉缸内设置有升降底板，所述升降底板的底部设置有升降油缸，所述成型腔的侧壁上设置有输料口，所述输料口外部设置有密封罩，所述密封罩上设置有进料口，进料口底部设置有集料箱，所述集料箱的底部设置有输料皮带，所述输料皮带的两侧传动辊分别固定在成型腔的内壁及密封罩的内壁上，所述密封罩外部设置有用于驱动皮带的驱动电机，所述升降油缸和驱动电机分别与主控系统连接控制。
优选的，所述供粉缸主要由围板围成，所述围板的连接处均设置有T型槽，两个T型槽内插装有H型连接件，所述围板为中空结构，所述围板内设置有加热装置，所述加热装置与主控系统相连接。
优选的，所述成型腔的侧壁上还设置有刮粉支架，所述刮粉支架安装在输料皮带的下料口下方，所述刮粉支架上设置有刮粉装置。
优选的，所述密封罩的四周设置有翻边，所述翻边上设置有用于固定的定位孔。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明供粉缸由型材和板材组装而成，可拆卸重复利用，组装不同尺寸的供粉缸，降低了供粉缸的制备成本；供粉缸侧壁板材内部为空心结构，并且安装了加热装置，实时对成形粉进行加热，增加了粉末预热效率；能够连续不断的往供粉缸送粉，解决了成形过程中粉末不足时，需要打开成型腔添加粉末的难题，同时减少了对成形粉末的污染；能够供应不同种类的粉末，实现了不同种类粉末激光烧结（熔化）成形，提高了激光快速成形供粉效率及供粉质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明密封罩的固定结构示意图。
图3为本发明中供粉缸的结构示意图。
图4为本发明中H型连接件的结构示意图。
图5为本发明中围板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种激光快速成形连续供粉装置，包括成型腔1，成型腔1内设置供粉缸2，供粉缸的材质为铝合金、不锈钢等，供粉缸2内设置有升降底板3，升降底板3的底部设置有升降油缸4，成型腔1的侧壁上设置有输料口5，输料口5外部设置有密封罩6，密封罩6的四周设置有翻边18，翻边18上设置有用于固定的定位孔19，密封罩6上设置有进料口7，进料口7底部设置有集料箱8，集料箱8的底部设置有输料皮带9，输料皮带9的两侧传动辊分别固定在成型腔的内壁及密封罩的内壁上，密封罩6外部设置有用于驱动皮带的驱动电机10，升降油缸4和驱动电机10分别与主控系统11连接控制。
其中，供粉缸2主要由围板12围成，围板12的连接处均设置有T型槽13，两个T型槽13内插装有H型连接件14，围板12为中空结构，围板12内设置有加热装置15，加热装置15与主控系统11相连接，加热装置15采用电阻丝、硅碳棒、加热石英管等，用于对侧壁3加热，从而实现对供粉缸内成形粉末的预热。
此外，成型腔1的侧壁上还设置有刮粉支架16，刮粉支架16安装在输料皮带9的下料口下方，刮粉支架16上设置有刮粉装置17。
成形粉输料皮带连接驱动电机，驱动电机控制皮带的运动方向及运行速度，从而调整送粉量。皮带材质为高温橡胶或薄钢带，皮带一端置于供粉缸上面，另外一端置于成型腔外侧，实现成型腔与外界相连。输料皮带靠近供粉缸一端的下方安装刮粉装置，用于清理输料皮带上粘结的粉末。刮粉装置固定在刮粉支架上，刮粉支架固定在成型腔的侧壁上。输料皮带另一端在成型腔外侧，其上方安装集料箱，通过集料箱将成形粉末落到输料皮带上。成型腔外侧安装密封罩，对集料箱、输料皮带起保护作用，同时也可做成密闭结构，里面填充保护气体，用于需要气氛保护的成形粉末，如SLM成形过程中铝粉、钛粉等。也可以为非密封结构，如SLS成形过程中蜡粉等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (4)

1.一种激光快速成形连续供粉装置，其特征在于：包括成型腔，所述成型腔内设置供粉缸，所述供粉缸内设置有升降底板，所述升降底板的底部设置有升降油缸，所述成型腔的侧壁上设置有输料口，所述输料口外部设置有密封罩，所述密封罩上设置有进料口，进料口底部设置有集料箱，所述集料箱的底部设置有输料皮带，所述输料皮带的两侧传动辊分别固定在成型腔的内壁及密封罩的内壁上，所述密封罩外部设置有用于驱动皮带的驱动电机，所述升降油缸和驱动电机分别与主控系统连接控制。
2.根据权利要求1所述的一种激光快速成形连续供粉装置，其特征在于：所述供粉缸主要由围板围成，所述围板的连接处均设置有T型槽，两个T型槽内插装有H型连接件，所述围板为中空结构，所述围板内设置有加热装置，所述加热装置与主控系统相连接。
3.根据权利要求1所述的一种激光快速成形连续供粉装置，其特征在于：所述成型腔的侧壁上还设置有刮粉支架，所述刮粉支架安装在输料皮带的下料口下方，所述刮粉支架上设置有刮粉装置。
4.根据权利要求1所述的一种激光快速成形连续供粉装置，其特征在于：所述密封罩的四周设置有翻边，所述翻边上设置有用于固定的定位孔。
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