CN106141178A - 一种粉末、胶膜复合式选择性激光烧结工作台 - Google Patents

Abstract

一种粉末、胶膜复合型选择性激光烧结工作台，涉及一种固定式的3D打印快速成型机。其自动化程度高，对操作工人专业技术要求低，包括外壳、激光器、工作台、粉末输送机构、电动机、传动机构、控制系统、电源、电线。外壳内部分为上下两厢，上厢为工作部分，下厢为传动部分及粉末储存部分。工作时上厢应保持封闭，闲置时应保持厢内清洁。本发明具有结构简单，操作方便，实用性广，占用空间小，并可大幅提高工件强度等诸多优点。

Description

一种粉末、胶膜复合式选择性激光烧结工作台

一、技术领域：

本发明特别是一种粉末、胶膜复合式选择性激光烧结工作台。

二、背景技术：

SLS(Selective Laser Sintering)工艺，常采用的材料有金属、陶瓷、ABS塑料等材料的粉末作为成形材料。其工艺过程是：先在工作台上铺上一层粉末，在计算机控制下用激光束有选择地进行烧结(零件的空心部分不烧结，仍为粉末材料)，被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。该工艺的特点是材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、金属、蜡等材料的零件。

它的发展使得产品设计、制造的周期大大缩短，提高了产品设计制造的一次成功率，降低产品开发成本，从而给制造业带来了根本性的变化。但是随着快速成型技术的不断成熟与自我完善，许多问题也随之浮出水面。由于快速成型技术的工作方式为“分层制造，逐层叠加，”难免会降低水平方向层与层之间的强度和韧性，导致产品横向受损断裂等问题。

至今为止市场上还未给出完善解决快速成型产品横向强度不足的方案，在某些对产品各维度强度要求都较高的生产中不得不考虑此类问题。

三、发明内容：

本发明的目的是在传统快速成型过程中加入一步热熔胶膜的覆盖与黏合，用 以实现层与层之间的加固，使加工的产品满足横向强度要求。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

以“分层制造，逐层叠加”为基础，在铺粉辊运动方向的垂直方向增加一铺胶膜机构，胶膜辊与铺粉棍交替工作，铺粉棍完成一次铺粉工作之后进行烧结，完成后胶膜辊开始进行铺胶膜工作，完成后再由激光器进行烧结成型，即将粉末与胶膜融化凝固复合以达到增加强度的目的。然后进行下一层，循环此步骤。

热熔胶膜是一种带离型纸或不带离型纸的膜类产品,可以方便地进行连续或间歇操作。可广泛用于各类织物、纸张、高分子材料及金属粘合。四、有益效果：

本发明具有不显著增加工作台占用空间的情况下，使得所生产产品的水平方向强度有了显著提升。

四、附图说明：

图1为本发明的工作原理正视图。

图2为本发明的工作原理后视图。

图中1.铺粉刷、2.设备外壳、3.齿轮、4.电动机、5.送粉箱、6.收膜辊、7.工作台、8.阻尼轴、9.收粉箱、10.铺膜辊、11.传动齿轮、12.齿轮、13.电动机14.齿轮、15.电动机、16.齿轮、17.储粉箱。

五、具体实施方式：

下面结合实施例并对照附图对本发明做进一步详细说明：

本发明由往复铺粉刷机构、铺收膜辊机构、收送粉箱机构，垂直工作台机构等构成。

往复铺粉刷机构由：电动机(4)经由传动齿轮(3)将运动传递给铺粉刷 (1)。通过控制电动机(4)的速度、转动方向即可按照工作要求调整铺粉刷(1)的运动状态。

铺收膜辊机构由：电动机(15)通过传动齿轮(14、16)将运动传递给收膜辊(10)。工作中所用的胶膜需要事先缠到铺膜辊(6)上，然后通过工作台(7)的正上方将膜缠到收膜辊(6)上。由于铺膜辊(6)所在的轴为阻尼轴(8)，所以当电动机(15)以合适的速度运转时，铺膜辊(6)、收膜辊(10)带动胶膜并使胶膜有一定张紧力以保持其平整，就可按照工作要求进行铺膜工作。

收送粉箱机构由：送粉箱(5)、收粉箱(9)、储粉箱(17)组成。

垂直工作台机构由：电动机(13)通过传动变速齿轮(12、11)将运动传递给工作台(7)下面的齿条机构并带动工作台(7)在竖直方向上上下移动。即可按照工作要求使工作台上下移动。

详细工作过程为：

第一步：将准备好的胶膜安装在铺膜辊(6)上，然后将膜的一端通过工作台的正上方缠绕在收膜辊(10)上启动电机(15)同时利用激光对工作台(7)上方的胶膜进行烧结。待胶膜烧结结束后，同时启动送粉箱(5)、收粉箱(9)和电机(4)，使铺粉刷(1)进行铺粉工作。待铺粉结束后，利用激光对粉末进行烧结，多余的粉末进入收粉箱。待粉末烧结完成之后启动电机(13)，使得工作台(7)下降一层粉末的高度。至此则完成第一次烧结工作。

第二步：再次启动电机(15)，使得工作台(7)上方的胶膜更新为未烧结的，同时利用激光对工作台(7)上方的胶膜进行烧结。待胶膜烧结结束后，同时启动送粉箱(5)、收粉箱(9)和电机(4)，使铺粉刷(1)进行铺粉工作。待铺粉结束后，利用激光对粉末进行烧结，多余的粉末进入收粉箱。待粉末烧结完成之后启动电机(13)，使得工作台(7)下降一层粉末的高度。

重复第二步，直至整个烧结过程完成。

最后停机

本发明并不限于上述具体实施方式。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做多种修改、补充或采用类似的方式替代，在不偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，都在本发明所要求保护范围内。

Claims (2)

1.本发明基于“分层制造，逐层叠加”的制造方式，在与铺粉刷(1)运动方向垂直的方向增加一铺、收胶膜辊(10、8)并缠上热熔胶膜，在每一次铺粉烧结工作时都覆盖有一层胶膜并烧结。这种方式将使产品满足的工作需求。其特征在于：铺胶膜辊(10)的工作与铺粉刷(1)不产生冲突，并且不明显增加工作台占用空间。

2.根据权利要求1所述基于“分层制造，逐层叠加”的粉末、胶膜复合型选择性激光烧结工作台，其特征在于：同时进行烧结形成粉末、胶膜复合型材料，因为有膜的作用，使工件的强度、韧性大幅度提升，从而达到预期要求。