CN108672700A - 一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，包括激光发生器，铺粉缸、成型缸、刮板滑轨和刮板组件，所述的刮板组件包括刮板支架、第一刮板和第二刮板，所述的第一刮板固定在刮板支架的左侧、所述的第二刮板均固定在刮板支架的右侧，所述的第一刮板的下端、第二刮板的下端均送粉轨道相接。通过设置两个刮板，对铺粉缸上分推杆上的金属粉末进行预刮处理，刮走金属粉末中较粗的颗粒，使得金属粉末更均匀，成型的金属零件质量更好。本发明涉及金属的3D打印快速成型技术领域，特别是一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置。
Description
技术领域
本发明涉及金属的3D打印快速成型技术领域，特别是一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置。
背景技术
3D打印，又称三维打印，是快速成形技术的一种，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过层叠的打印方式，构造零件。
目前，普通的金属3D打印机执行打印操作时先通过刮板将粉末带到成型缸处，采用单个直刮板进行刮粉和铺粉，单个直刮板刮会将粗细不一的粉末均会被带到成型缸处，铺粉加工出来的零件表面会因为金属粉末颗粒大小不一，使金属表面容易产生刮痕和平整度差等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，使得加工出的金属零件质量更好。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，包括铺粉缸、成型缸、激光组件，所述的激光组件包括提供热量的激光发生器，所述的激光发生器位于成型缸的上方，所述的铺粉缸上侧设有上粉口，所述的上粉口开口向上，所述的铺粉缸内设有上粉推板，所述的上粉推板沿上下方向滑动；所述的成型缸上侧设有下粉口，所述的下粉口开口向上，所述的成型缸内设有下粉推板，所述的下粉推板的上方设有成型面，所述的下粉推板沿上下方向滑动；所述的铺粉缸的左侧设有送粉轨道，所述的成型缸位于送粉轨道的左侧，还包括刮板滑轨和刮板组件，所述的刮板滑轨、刮板组件均位于送粉轨道的上方，所述的刮板滑轨与送粉轨道平行，所述的刮板组件沿刮板滑轨滑动；所述的刮板组件包括刮板支架、第一刮板和第二刮板，所述的第一刮板固定在刮板支架的左侧、所述的第二刮板均固定在刮板支架的右侧，所述的第一刮板的下端、第二刮板的下端均送粉轨道相接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的送粉轨道沿水平方向布置，所述的第二刮板沿竖直方向布置，所述的第一刮板与竖直面之间的夹角为a,a的取值范围为37°～55°。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的第一刮板与竖直面之间的夹角为45°。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括外壳、充气设备、气阀，所述的外壳内部设有密封空间，所述的送粉轨道、成型缸、铺粉缸均位于密封空间内，所述的外壳上还设有充气通道，所述的充气通道内设有气阀，所述的充气设备通过充气通道连通密封空间。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括废粉缸，所述的废粉缸设于成型缸的左侧，所述的废粉缸的上侧设有落粉口，所述的落粉口设于成型缸的左侧。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括多个刮板，多个所述的刮板的下端均与送粉轨道相接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的第一刮板、第二刮板均由柔性材料制成。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的激光组件还包括透镜组件，所述的透镜组件包括第一X轴直线模组、第一Y轴直线模组、第二X轴直线模组、第二Y轴直线模组、偏振镜和透镜，所述的第一X轴直线模组、第二X轴直线模组均沿前后方向设置，所述的第一Y轴直线模组、第二Y轴直线模组均沿左右方向设置；所述的第一X轴直线模组架设于第一Y轴直线模组上，所述的偏振镜设于第一Y轴直线模组上，所述的激光发生器发射出的激光通过偏振镜射向成型面，使得激光能够发生偏移；所述的第二X轴直线模组架设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜设于偏振镜与成型面之间，所述的激光通过透镜射向成型面，使得激光聚焦后落在成型面上。
本发明的有益效果是：通过设置两个刮板，对铺粉缸上分推杆上的金属粉末进行预刮处理，刮走金属粉末中较粗的颗粒，使得金属粉末更均匀，成型的金属零件质量更好。
该金属打印机工作时，首先在铺粉缸里填充金属粉末，之后通过上粉推板将金属粉末上推至铺粉缸的上粉口上方，再由刮板组件将上粉口上方的金属粉末刮带到成型缸的下粉推板上方，此时激光发生器发射激光至下粉推板的上方熔化金属粉末，熔化成型零件所需的粉末后激光发生器停止发射激光，熔融的金属粉末凝固，然后下粉推板下移，再由刮板组件刮带铺粉缸上方的金属粉末至下粉推板上方并通过激光熔化，重复送粉、熔粉、凝固、下移下粉推板动作，完成对金属零件的成型。
本发明涉及金属的3D打印快速成型技术领域，特别是一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例如下，参照图1，一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，包括铺粉缸1、成型缸2、激光组件，所述的激光组件包括提供热量的激光发生器，所述的激光发生器位于成型缸2的上方，所述的铺粉缸1上侧设有上粉口12，所述的上粉口12开口向上，所述的铺粉缸1内设有上粉推板11，所述的上粉推板11沿上下方向滑动；所述的成型缸2上侧设有下粉口22，所述的下粉口22开口向上，所述的成型缸2内设有下粉推板21，所述的下粉推板21的上方设有成型面23，所述的下粉推板21沿上下方向滑动；所述的铺粉缸1的左侧设有送粉轨道3，所述的成型缸2位于送粉轨道3的左侧，还包括刮板滑轨10和刮板组件9，所述的刮板滑轨10、刮板组件9均位于送粉轨道3的上方，所述的刮板滑轨10与送粉轨道3平行，所述的刮板组件9沿刮板滑轨10滑动；所述的刮板组件9包括刮板支架93、第一刮板91和第二刮板92，所述的第一刮板91固定在刮板支架93的左侧、所述的第二刮板92均固定在刮板支架93的右侧，所述的第一刮板91的下端、第二刮板92的下端均送粉轨道3相接。通过设置两个刮板，对铺粉缸上分推杆上的金属粉末进行预刮处理，刮走金属粉末中较粗的颗粒，使得金属粉末更均匀，成型的金属零件质量更好。该金属打印机工作时，首先在铺粉缸里填充金属粉末，之后通过上粉推板将金属粉末上推至铺粉缸的上粉口上方，再由刮板组件将上粉口上方的金属粉末刮带到成型缸的下粉推板上方，此时激光发生器发射激光至下粉推板的上方熔化金属粉末，熔化成型零件所需的粉末后激光发生器停止发射激光，熔融的金属粉末凝固，然后下粉推板下移，再由刮板组件刮带铺粉缸上方的金属粉末至下粉推板上方并通过激光熔化，重复送粉、熔粉、凝固、下移下粉推板动作，完成对金属零件的成型。
进一步作为优选的实施方式，所述的送粉轨道3沿水平方向布置，所述的第二刮板92沿竖直方向布置，所述的第一刮板91与竖直面之间的夹角为a,a的取值范围为37°～55°。优选以上设置形式即刮板夹角，刮粉效果更好，成型的零件更精细。
进一步作为优选的实施方式，所述的第一刮板91与竖直面之间的夹角为45°。
进一步作为优选的实施方式，还包括外壳5、充气设备、气阀6，所述的外壳5内部设有密封空间，所述的送粉轨道3、成型缸2、铺粉缸1均位于密封空间内，所述的外壳5上还设有充气通道51，所述的充气通道51内设有气阀6，所述的充气设备通过充气通道51连通密封空间。金属粉末在高温融化状态下容易被氧化，通过设置密闭空间，并往密闭空间内充惰性气体，能够防止金属粉末被氧化，从而成型出的零件质量更好。设置气阀从而便于往密闭空间内充入惰性气体，充满后关闭气阀能够防止气体从密闭空间内流出。
进一步作为优选的实施方式，还包括废粉缸4，所述的废粉缸4设于成型缸2的左侧，所述的废粉缸4的上侧设有落粉口，所述的落粉口设于成型缸2的左侧。实际使用时，出于追求高效的需要，刮板一次动作需要保证往成型缸带足够量的金属粉末，每次所带的金属粉末量必然比所需的要多，通过设置废粉缸，多出的金属粉末能够被回收，重新利用，从而节省材料，降低成本。
进一步作为优选的实施方式，还包括多个刮板，多个所述的刮板的下端均与送粉轨道3相接。刮板的数量不仅限于两个，设置多个刮板更有利与为成型缸提供更细致均匀的金属粉末。
进一步作为优选的实施方式，所述的第一刮板91、第二刮板92均由柔性材料制成。由此，刮板紧靠送粉轨道刮粉时，柔性刮板更利于刮板与送粉轨道贴合，刮粉效果更好，往成型缸送粉效率更高。
进一步作为优选的实施方式，进一步作为优选的实施方式，所述的激光组件还包括透镜8组件，所述的透镜8组件包括第一X轴直线模组、第一Y轴直线模组、第二X轴直线模组、第二Y轴直线模组、偏振镜7和透镜8，所述的第一X轴直线模组、第二X轴直线模组均沿前后方向设置，所述的第一Y轴直线模组、第二Y轴直线模组均沿左右方向设置；所述的第一X轴直线模组架设于第一Y轴直线模组上，所述的偏振镜7设于第一Y轴直线模组上，所述的激光发生器发射出的激光通过偏振镜7射向成型面23，使得激光能够发生偏移；所述的第二X轴直线模组架设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜8设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜8设于偏振镜7与成型面23之间，所述的激光通过透镜8射向成型面23，使得激光聚焦后落在成型面23上。通过设置可调整X轴Y轴位置的偏振镜与透镜，使得激光的能够被偏振镜引导至所需成型的位置，并通过透镜聚焦提高能量密度，加强融化能力，成型较为复杂的零件时精度能够得到保证。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，包括铺粉缸(1)、成型缸(2)、激光组件，所述的激光组件包括提供热量的激光发生器，所述的激光发生器位于成型缸(2)的上方，所述的铺粉缸(1)上侧设有上粉口(12)，所述的上粉口(12)开口向上，所述的铺粉缸(1)内设有上粉推板(11)，所述的上粉推板(11)沿上下方向滑动；所述的成型缸(2)上侧设有下粉口(22)，所述的下粉口(22)开口向上，所述的成型缸(2)内设有下粉推板(21)，所述的下粉推板(21)的上方设有成型面(23)，所述的下粉推板(21)沿上下方向滑动；所述的铺粉缸(1)的左侧设有送粉轨道(3)，所述的成型缸(2)位于送粉轨道(3)的左侧，其特征在于：还包括刮板滑轨(10)和刮板组件(9)，所述的刮板滑轨(10)、刮板组件(9)均位于送粉轨道(3)的上方，所述的刮板滑轨(10)与送粉轨道(3)平行，所述的刮板组件(9)沿刮板滑轨(10)滑动；所述的刮板组件(9)包括刮板支架(93)、第一刮板(91)和第二刮板(92)，所述的第一刮板(91)固定在刮板支架(93)的左侧、所述的第二刮板(92)均固定在刮板支架(93)的右侧，所述的第一刮板(91)的下端、第二刮板(92)的下端均送粉轨道(3)相接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：所述的送粉轨道(3)沿水平方向布置，所述的第二刮板(92)沿竖直方向布置，所述的第一刮板(91)与竖直面之间的夹角为a,a的取值范围为36°～56°。
3.根据权利要求2所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：所述的第一刮板(91)与竖直面之间的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：还包括外壳(5)、充气设备、气阀(6)，所述的外壳(5)内部设有密封空间，所述的送粉轨道(3)、成型缸(2)、铺粉缸(1)均位于密封空间内，所述的外壳(5)上还设有充气通道(51)，所述的充气通道(51)上设有气阀(6)，所述的充气设备通过充气通道(51)连通密封空间。
5.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：还包括废粉缸(4)，所述的废粉缸(4)设于成型缸(2)的左侧，所述的废粉缸(4)的上侧设有落粉口，所述的落粉口设于成型缸(2)的左侧。
6.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：还包括多个刮板，多个所述的刮板的下端均与送粉轨道(3)相接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：所述的第一刮板(91)、第二刮板(92)均由柔性材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种适用于激光选区熔化金属打印机的铺粉装置，其特征在于：所述的激光组件还包括透镜(8)组件，所述的透镜(8)组件包括第一X轴直线模组、第一Y轴直线模组、第二X轴直线模组、第二Y轴直线模组、偏振镜(7)和透镜(8)，所述的第一X轴直线模组、第二X轴直线模组均沿前后方向设置，所述的第一Y轴直线模组、第二Y轴直线模组均沿左右方向设置；所述的第一X轴直线模组架设于第一Y轴直线模组上，所述的偏振镜(7)设于第一Y轴直线模组上，所述的激光发生器发射出的激光通过偏振镜(7)射向成型面(23)，使得激光能够发生偏移；所述的第二X轴直线模组架设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜(8)设于第二Y轴直线模组上，所述的透镜(8)设于偏振镜(7)与成型面(23)之间，所述的激光通过透镜(8)射向成型面(23)，使得激光聚焦后落在成型面(23)上。
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