CN110027213A - 适用于多材料的3d打印设备双向铺粉结构及其方法 - Google Patents

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周宏志
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Abstract

本发明公开了一种适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构及其方法，其包括成型缸、刮刀和供粉缸，所述刮刀位于所述成型缸和供粉缸的上方，所述供粉缸位于所述成型缸的一侧，还包括位于所述成型缸另一侧依次设置的回粉缸和溢粉缸，所述成型缸、供粉缸、回粉缸和溢粉缸的端口在同一平面上，且所述刮刀临近于该平面。本发明结构采用双向铺粉方式，适用于任何一种材料，也可精确的控制材料的送粉量，不仅提高了设备的工作效率，还便于清理、更换材料。

Description

适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构及其方法
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构及其方法。
背景技术
3D打印设备又称三维打印机，是一种增材制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印多层的粘合材料来制造三维的物体，现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。
随着3D打印技术的快速发展，以尼龙粉末、金属粉末为原材料的3D打印技术得到人们越来越多的重视。以尼龙粉末为材料的3D打印技术又叫选择性激光烧结（SLS），是利用激光有选择地逐层烧结粉末，逐层的叠加从而生成预定形状的三维实体零件。以金属粉末为材料的3D打印技术又叫选择性激光熔融(SLM)，其主要原理是在成型缸逐层均匀的堆积金属粉末，在计算机的控制之下采用激光扫描截面区域，使被扫描区域的金属粉末粘结或熔化从而得到成型件的单层截面形状，然后成型缸下降一定高度并重复以上过程直至零件全部成型完毕。
在成型的过程中，铺粉方式是影响成型精度的主要因素之一，铺粉量的大小、粉末材料的特性、铺粉层是否均匀等都是由铺粉方式直接决定，而且上落粉因材料的特性会存在供粉不畅（如铝合金），影响设备的稳定性，因此如何实现快速、有效和准确的铺粉是目前3D打印领域里的一个研究热点。
发明内容
为解决上述技术问题，我们提出了适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构及其方法，其结构设计合理，适用于任何一种材料，也可精确的控制材料的送粉量。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构，其包括成型缸、刮刀和供粉缸，所述刮刀位于所述成型缸和供粉缸的上方，所述供粉缸位于所述成型缸的一侧，还包括位于所述成型缸另一侧依次设置的回粉缸和溢粉缸，所述成型缸、供粉缸、回粉缸和溢粉缸的端口在同一平面上，且所述刮刀临近于该平面。
进一步的，所述回粉缸包括一回粉缸体和可使缸体上下运动的一升降装置，所述升降装置包括装设于所述缸体重心位置上的推杆，其用于推动所述缸体上下运动。
进一步的，所述溢粉缸包括溢粉缸体，其用于收集多余的粉。
采用适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构实现的方法，其步骤包括：1）供粉缸升起多于二次铺粉的粉量，成型缸下降一个工作层，回粉缸下降，此时刮刀向右移动，成型缸铺满粉，回粉缸存储用于第二次铺粉的粉量，多余的粉落入溢粉缸内，激光开始扫描；
2）待激光扫描结束后，成型缸再下降一个工作层，供粉缸下降，回粉缸升起，此时刮刀向左移动，成型缸铺满粉，多余的粉落入供粉缸的右边，激光再一次扫描；
3）重复步骤1）2），直至完成所有工作层的激光扫描。
通过上述技术方案，本发明适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构及其方法是下送粉方式，适用于任何一种材料，也可精确的控制材料的送粉量，本结构是采用双向铺粉方式，不仅提高了设备的工作效率，还便于清理、更换材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例所公开的适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合示意图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
参照图1，适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构，其包括成型缸1、刮刀2和供粉缸3，所述刮刀2位于所述成型缸1和供粉缸3的上方，所述供粉缸3位于所述成型缸1的一侧，还包括位于所述成型缸1另一侧依次设置的回粉缸4和溢粉缸5，所述成型缸1、供粉缸3、回粉缸4和溢粉缸5的端口在同一平面上，且所述刮刀2临近于该平面。
继续参照图1，所述回粉缸4包括一回粉缸体和可使缸体上下运动的一升降装置，所述升降装置包括装设于所述缸体重心位置上的推杆，其用于推动所述缸体上下运动。
继续参照图1，所述溢粉缸5包括溢粉缸体，其用于收集多余的粉。
采用适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构实现的方法，其步骤包括：1）供粉缸3升起多于二次铺粉的粉量，成型缸1下降一个工作层，回粉缸4下降，此时刮刀2向右移动，成型缸1铺满粉，回粉缸4存储用于第二次铺粉的粉量，多余的粉落入溢粉缸5内，激光开始扫描；
2）待激光扫描结束后，成型缸1再下降一个工作层，供粉缸3下降，回粉缸4升起，此时刮刀2向左移动，成型缸1铺满粉，多余的粉落入供粉缸3的右边，激光再一次扫描；
3）重复步骤1）2），直至完成所有工作层的激光扫描。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构，其包括成型缸、刮刀和供粉缸，所述刮刀位于所述成型缸和供粉缸的上方，所述供粉缸位于所述成型缸的一侧，其特征在于，还包括位于所述成型缸另一侧依次设置的回粉缸和溢粉缸，所述成型缸、供粉缸、回粉缸和溢粉缸的端口在同一平面上，且所述刮刀临近于该平面。
2.根据权利要求1所述的适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构，其特征在于，所述回粉缸包括一回粉缸体和可使缸体上下运动的一升降装置，所述升降装置包括装设于所述缸体重心位置上的推杆，其用于推动所述缸体上下运动。
3.根据权利要求1所述的适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构，其特征在于，所述溢粉缸包括溢粉缸体，其用于收集多余的粉。
4.适用于多材料的3D打印设备双向铺粉方法，其特征在于，采用权利要求1-3所述的适用于多材料的3D打印设备双向铺粉结构实现，其包括如下步骤：
1）供粉缸升起多于二次铺粉的粉量，成型缸下降一个工作层，回粉缸下降，此时刮刀向右移动，成型缸铺满粉，回粉缸存储用于第二次铺粉的粉量，多余的粉落入溢粉缸内，激光开始扫描；
2）待激光扫描结束后，成型缸再下降一个工作层，供粉缸下降，回粉缸升起，此时刮刀向左移动，成型缸铺满粉，多余的粉落入供粉缸的右边，激光再一次扫描；
3）重复步骤1）2），直至完成所有工作层的激光扫描。
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