CN110181054A - 一种用于slm型金属3d打印机的铺粉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,包括设置在成型室的底板上的铺粉机构以及用于驱动铺粉机构运动以将金属粉末铺设在成型室的成型缸的铺粉驱动机构,所述铺粉机构包括悬臂、设置在所述悬臂上的刮板以及刮片,其中,所述刮板和刮片并列设置,且该刮板和刮片的长度方向平行;所述刮片的底部为密集排列的钢片条;所述铺粉机构还包括用于调节所述刮板的高度的第一调节机狗以及用于调节所述刮片的高度的第二调节机构。本发明的铺粉装置可以对一些质量较差的金属粉末进行铺粉,且在铺粉过程中可以防止刮板与金属粉末中的杂质发生硬性碰撞,从而保护该刮板。
Description
技术领域
本发明涉及一种打印机,具体为一种用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置。
背景技术
3D打印技术是一种把材料逐层累加在一起制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除技术,不需要刀具与模具、无需进行多道工序加工,生产周期短、可以轻松加工出结构复杂的零件。
现在的3D打印技术大体可分为SLS(选择性激光烧结)、SLM(选择性激光融化)、FDM(熔融沉积成型)、SLA(立体光固化成型)、EBM(电子束喷射成型)。
SLM技术利用高能量的激光束照射金属粉末使其快速融化并冷却凝固成型,它可以利用单一金属或混合金属粉末直接制造出金属零件、致密性接近100%,加工出的零件精度高,力学性能好,SLM技术已经在汽车、航空航天、医疗、军工等领域有了广泛的应用。
铺粉装置是SLM型金属3D打印机的关键组成部分,铺粉装置的作用为把送粉缸内送上来的金属粉末铺设到成型缸的位置,多余的粉末被推到漏粉槽回收。铺粉装置直接影响铺粉的均匀性,从而影响打印质量,铺粉装置若出现故障,将会影响整个打印过程,甚至造成设备的严重损坏。
现有的铺粉装置,例如授权公告号为CN206997776U的实用新型专利公开了“一种SLM型3D打印机送粉铺粉装置”,所述SLM型3D打印机送粉铺粉装置的结构简单,操作方便,由于套筒内加入了弹簧,起到了很好的缓冲作用,使得送粉架能在滑轨上平稳的运行,送粉漏斗内的横隔板具有网状结构,能很好地分散所加金属粉末,防止其过分堆积,刮板和辊轴的来回滑动与滚动,使得金属粉末更加平整,铺粉效果更好,提高了打印的质量。
然而上述SLM型3D打印机送粉铺粉装置在工作过程中,由于有些零件对精度的要求比较低,打印时会使用一些质量较差的金属粉末,这些金属粉末的纯度不高,含有大而硬的杂质颗粒,在粉末铺设过程中,刮板容易与杂质发生硬性撞击,一是会造成铺粉层有凹坑、沟壑,严重影响铺粉质量,二是会对刮板造成损坏。因此有必要发明一种新型的铺粉装置,能够铺设质量较差的金属粉末。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,所述铺粉装置可以对一些质量较差的金属粉末进行铺粉,且在铺粉过程中可以防止刮板与金属粉末中的杂质发生硬性碰撞,从而保护该刮板。
本发明解决上述技术问题的技术方案是:
一种用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,包括设置在成型室的底板上的铺粉机构以及用于驱动铺粉机构运动以将金属粉末铺设在成型室的成型缸的铺粉驱动机构,
所述铺粉机构包括悬臂、设置在所述悬臂上的刮板以及刮片,其中,所述刮板和刮片并列设置,且该刮板和刮片的长度方向平行;所述刮片的底部为密集排列的钢片条;
所述铺粉机构还包括用于调节所述刮板的高度的第一调节机狗以及用于调节所述刮片的高度的第二调节机构。
优选的,所述第一调节机构包括第一调节板,所述刮板安装在第一调节板上,所述第一调节板与所述悬臂之间通过螺钉连接;所述第一调节板与所述悬臂之间还设置有第一竖向导向机构和第一弹簧,其中,所述第一竖向导向机构包括设置在所述第一调节板上的第一导柱以及设置在所述悬臂上的与所述第一导柱配合的第一导向孔;所述第一弹簧套设在所述第一导柱上,该第一弹簧的两端分别作用在所述第一调节板和所述悬臂上。
优选的,所述第二调节机构包括第二调节板,所述刮片安装在第二调节板上,所述第二调节板与所述悬臂之间通过螺钉连接;所述第二调节板与所述悬臂之间还设置有第二竖向导向机构和第二弹簧,其中,所述第二竖向导向机构包括设置在所述第二调节板上的第二导柱以及设置在所述悬臂上的与所述第二导柱配合的第二导向孔;所述第二弹簧套设在所述第二导柱上,该第二弹簧的两端分别作用在所述第二调节板和所述悬臂上。
优选的,还包括设置在成型室中的分隔板,所述分隔板将所述成型室划分为第一安装空间和第二安装空间,其中第一安装空间用于安装所述铺粉驱动机构,第二安装空间用于零件的3D打印;所述分隔板上设置有可供悬臂穿过的凹槽,所述凹槽沿着所述分隔板的长度方向水平延伸;所述分隔板在所述凹槽上设置有用于防止3D打印时产生的黑烟穿过凹槽进入到第一安装空间的分隔机构;所述分隔机构包括设置在所述凹槽上的导轨、设置在所述导轨内的与该导轨配合的布条以及用于驱动所述布条沿着导轨的长度方向随所述悬臂同步运动的横向驱动机构,其中,所述导轨沿着所述凹槽的长度方向延伸;所述布条在与所述悬臂接触的位置设置有与该悬臂配合的切口;所述横向驱动机构促使所述布条与所述悬臂做同步运动且始终封堵住所述凹槽。
优选的,所述横向驱动机构包括设置在所述分隔板上的位于所述第一安装空间处的第一收卷筒、第二收卷筒以及用于驱动所述第一收卷筒和第二收卷筒同步转动的收卷传动机构,其中,所述第一收卷筒位于所述凹槽的左侧,并通过第一收卷轴转动连接在所述分隔板上;所述第二收卷筒位于所述凹槽的右侧,并通过第二收卷轴转动连接在所述分隔板上;其中,所述第一收卷轴和第二收卷轴竖向设置;所述布条的两端分别环绕在所述第一收卷筒和第二收卷筒上。
优选的,所述收卷传动机构包括设置在所述第一收卷轴上的第一同步轮、设置在所述第二收卷轴上的第二同步轮以及环绕在第一同步轮和第二同步轮上的传动带。
优选的,所述铺粉驱动机构包括电机固定座、设置在电机固定座上的驱动电机、传动轴以及同步带传动机构,其中,所述电机固定座安装在所述成型室的底板上,所述驱动电机竖向安装在所述电机固定座上,该驱动电机的主轴与所述传动轴之间通过联轴器连接;所述传动轴的上下两端通过轴承转动连接在所述电机固定座上;所述同步带传动机构包括主动同步轮、从动同步轮以及同步带,其中,所述主动同步轮设置在所述传动轴上,所述从动同步轮转动连接在所述成型室的底板上,所述同步带沿着所述凹槽的延伸方向水平环绕在所述主动同步轮和所述从动同步轮上,该同步带与所述悬臂之间通过连接件连接,所述连接件安装在所述同步带上。
优选的,所述主动同步轮、从动同步轮、第一同步轮和第二同步轮的上端或\和下端设置有限位套筒,所述限位套筒用于防止所述主动同步轮、从动同步轮、第一同步轮和第二同步轮发生竖向移动。
优选的,所述铺粉驱动机构还包括横向导向机构,所述横向导向机构为两组,且分别位于所述同步带的两侧;每组横向导向机构包括设置在成型室的底板上的横向滑轨以及设置在所述悬臂上的横向滑块,其中,所述横向滑轨沿着所述凹槽的长度方向延伸,所述横向滑块安装在所述横向滑轨上。
优选的,所述第二安装空间内还设置有用于回收多余的金属粉末的漏粉槽,所述漏粉槽设置在成型室的底板上。
本发明的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置的工作原理是:
工作时,送粉缸把金属粉末推送到成型室的底板上,铺粉驱动机构带动铺粉机构运动,从而将金属粉末铺设在成型室的成型缸中,具体过程为:
(1)当本发明所要加工的零件的精度较高时,所使用的金属粉末的纯度较高,杂质含量较低。工作前,通过第二调节机构调节所述刮片的高度,使得该刮片的高度高于所述刮板的高度,即使得所述刮板处于工作状态,工作时,通过铺粉驱动机构带动悬臂运动,从而带动刮板运动并将金属粉末铺设到成型缸中。在此过程中,刮板平坦且宽的底部可以将金属粉末压平,使得成型缸中的铺粉层更加平实、均匀。
(2)当本发明所要加工的零件的精度较低时,所使用的是金属粉末的纯度较多,因此含有较多的杂质。工作前,先通过第一调节机构调节所述刮板的高度,使得所述刮板的高度高于所述刮片的高度,即使得所述刮片处于工作状态。工作时,通过铺粉驱动机构带动悬臂运动,从而带动刮片运动并将金属粉末铺设到成型缸中。在此过程中,由于刮片的底部被剪裁为密集排列的钢片条,从而使得所述刮片的底部具有一定的柔韧性,在铺粉过程中当刮片遇到大而硬的杂质颗粒时,由于钢片条的柔韧性,与之接触的钢片条可以暂时弯曲并越过杂质颗粒,然后又恢复到正常状态,从而避免像刮板那样与杂质颗粒发生硬性撞击,进而保护本发明的铺粉装置。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:
1、本发明的铺粉装置有两种铺粉方式,当需要加工精度较高的零件时,所使用的金属粉末的纯度较高,杂质含量较低,通过铺粉驱动机构带动刮板运动即可将金属粉末铺设在成型缸中,所述刮板平坦且宽的底部可以将金属粉末压平,使得成型缸中的铺粉层更加平实、均匀。当需要加工精度较低的零件时,所使用的金属粉末的纯度较低,杂质含量较高,通过铺粉驱动机构带动刮片运动将金属粉末铺设在成型缸的过程中,由于刮片的底部被剪裁为密集排列的钢片条,从而使得所述刮片的底部具有一定的柔韧性,在铺粉过程中当刮片遇到大而硬的杂质颗粒时,由于钢片条的柔韧性,与之接触的钢片条可以暂时弯曲并越过杂质颗粒,然后又恢复到正常状态,从而避免像刮板那样与杂质颗粒发生硬性撞击,进而保护本发明的铺粉装置。
2、本发明的铺粉装置通过设置第一调节机构和第二调节机构,用于分别调节刮板和刮片的高度,这样可以自由切换工作模式,即可以自由采用刮片工作或刮板工作,从而选择不同的铺粉方式。
附图说明
图1-图3为本发明的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置的具体实施方式的三个不同视角的立体结构示意图。
图4为所述铺粉机构的立体结构示意图。
图5为所述铺粉机构的爆炸视图。
图6为分隔机构的立体结构示意图。
图7为分隔机构的剖视图。
图8-图9为铺粉驱动机构和铺粉机构的两个不同视角的立体结构示意图。
图10为铺粉驱动机构的剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
参见图1-图10,本发明的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置包括设置在成型室的底板1的铺粉机构2以及用于驱动铺粉机构2运动以将金属粉末铺设在成型室的成型缸1-1的铺粉驱动机构3,其中,所述铺粉机构2包括悬臂2-1、设置在所述悬臂2-1上的刮板2-2以及刮片2-3,其中,所述刮板2-2和刮片2-3并列设置,且该刮板2-2和刮片2-3的长度方向平行;所述刮片2-3的底部为密集排列的钢片条2-31;所述铺粉机构2还包括用于调节所述刮板2-2的高度的第一调节机构2-4以及用于调节所述刮片2-3的高度的第二调节机构2-5。
参见图1-图10,所述第一调节机构2-4包括第一调节板2-41,所述刮板2-2安装在第一调节板2-41上,所述第一调节板2-41与所述悬臂2-1之间通过螺钉连接,所述第一调节板2-41与所述悬臂2-1之间还设置有第一竖向导向机构和第一弹簧2-42,所述第一竖向导向机构包括设置在所述第一调节板2-41上的第一导柱2-43以及设置在所述悬臂2-1上的与所述第一导柱2-43配合的第一导向孔2-44;所述第一弹簧2-42套设在所述第一导柱2-43上,该第一弹簧2-42的两端分别作用在所述第一调节板2-41和所述悬臂2-1上。其目的在于,(1)当需要调节所述刮板2-2的高度时,拧动螺钉,使得所述第一调节板2-41做竖向运动,从而实现第一调节板2-41的高度调节。(2)在调节第一调节板2-41的高度时,所述第一竖向导向机构可以对该第一调节板2-41进行竖向导向,从而防止所述刮板2-2在竖向运动的过程中发生偏移。其次也可以用来限制第一调节板2-41的自由度,防止其在铺粉过程中发生前后左右晃动与转动。(3)由于第一弹簧2-42设置在所述第一调节板2-41和悬臂2-1之间,因此在调松螺钉使第一调节板2-41下移时,所述第一弹簧2-42的弹力推动第一调节板2-41,使得所述第一调节板2-41更容易下移。并且所述第一弹簧2-42也可以防止第一调节板2-41向上窜动。
参见图1-图10,所述第二调节机构2-5包括第二调节板2-51,所述刮片2-3安装在第二调节板2-51上,所述第二调节板2-51与所述悬臂2-1之间通过螺钉连接,所述第二调节板2-51与所述悬臂2-1之间还设置有第二竖向导向机构和第二弹簧2-52,所述第二竖向导向机构包括设置在所述第二调节板2-51上的第二导柱2-53以及设置在所述悬臂2-1上的与所述第二导柱2-53配合的第二导向孔2-54;所述第二弹簧2-52套设在所述第二导柱2-53上,该第二弹簧2-52的两端分别作用在所述第二调节板2-51和所述悬臂2-1上。其目的在于,(1)当需要调节所述刮片2-3的高度时,拧动螺钉,使得所述第二调节板2-51做竖向运动,从而实现第二调节板2-51的高度调节。(2)在调节第二调节板2-51的高度时,所述第二竖向导向机构可以对该第二调节板2-51进行竖向导向,从而防止所述刮片2-3在竖向运动的过程中发生偏移。其次也可以用来限制第二调节板2-51的自由度,防止其在铺粉过程中发生前后左右晃动与转动。(3)由于第二弹簧2-52设置在所述第二调节板2-51和悬臂2-1之间,因此在调松螺钉使第二调节板2-51下移时,所述第二弹簧2-52的弹力推动第二调节板2-51,使得所述第二调节板2-51更容易下移。并且所述第二弹簧2-52也可以防止第二调节板2-51向上窜动。
参见图1-图10,还包括设置在成型室中的分隔板5,所述分隔板5将所述成型室划分为第一安装空间和第二安装空间,其中第一安装空间用于安装所述铺粉驱动机构3,第二安装空间用于零件的3D打印加工;所述分隔板5上设置有与可供悬臂2-1穿过的凹槽,所述凹槽沿着所述分隔板5的长度方向水平延伸;所述分隔板5在所述凹槽上设置有用于防止打印时产生的黑烟穿过凹槽进入到第一安装空间的分隔机构4;所述分隔机构4包括设置在所述凹槽上的导轨4-1、设置在所述导轨4-1内的与所述导轨4-1配合的布条4-2以及用于驱动所述布条4-2沿着导轨4-1的长度方向随所述悬臂2-1同步运动的横向驱动机构,其中,所述导轨4-1沿着所述凹槽的长度方向延伸;所述布条4-2在与所述悬臂2-1接触的位置设置有与该悬臂2-1配合的切口4-21;所述横向驱动机构促使所述布条4-2与所述悬臂2-1做同步运动且始终封堵住所述凹槽。
其目的在于:在金属3D打印机在工作过程中,激光扫描金属粉末,由于金属粉末中含有的碳元素、低熔点合金元素以及杂质元素燃烧、气化会生成黑烟。虽然部分黑烟被成型室内的氩气带走并被过滤器吸收掉,但仍有部分黑烟会飘落到铺粉驱动机构3中,随着黑烟的积累聚集,会影响各个零件的正常工作,影响其使用寿命,长时间还会造成铺粉驱动机构3的卡死。从而造成打印工作无法继续进行。另外也可能出现激光照射到铺粉驱动机构3上使该铺粉驱动机构3的零件出现损坏的情况,因此,本发明的铺粉装置通过设置分隔板5,将成型室分隔为两个独立的安装空间,其中一个用于零件的3D打印加工,而另一个则用于安装铺粉驱动机构3。工作时,铺粉驱动机构3带动悬臂2-1在分隔板5的凹槽内做横向运动,所述悬臂2-1运动的同时带动设置在导轨4-1内的布条4-2运动,在此运动过程中,所述布条4-2始终位于所述导轨4-1内,从而起到封堵凹槽的作用,这样在第二安装空间内打印时产生的黑烟就不能通过所述凹槽进入到第一安装空间内,从而保护铺粉驱动机构3。此外,由于在第一安装空间和第二安装空间之间设置有分隔板5,因此可以避免激光照射到第一安装空间的铺粉驱动机构3上,从而进一步保护本发明的铺粉装置。
参见图1-图10,所述横向驱动机构包括设置在所述分隔板5上的位于所述第二安装空间处的第一收卷筒4-3、第二收卷筒4-4以及用于驱动所述第一收卷筒4-3和第二收卷筒4-4同步转动的收卷传动机构4-5,其中,所述第一收卷筒4-3位于所述凹槽的左侧,并通过第一收卷轴4-6转动连接在所述分隔板5上;所述第二收卷筒4-4位于所述凹槽的右侧,且通过第二收卷轴4-7转动连接在所述分隔板5上,其中,所述第一收卷轴4-6和第二收卷轴4-7竖向设置;所述布条4-2的两端分别环绕在所述第一收卷筒4-3和第二收卷筒4-4上。这样,当铺粉驱动机构3带动布条4-2运动时,其中一个收卷筒释放布条4-2,而另一个收卷筒收卷布条4-2,例如当布条4-2向左运动时,位于右侧的第二收卷筒4-4释放布条4-2,而位于凹槽左侧的布条4-2则收卷布条4-2,所述第一收卷筒4-3和第二收卷筒4-4同步转动,这样就可以保证布条4-2始终封堵在所述分隔板5的凹槽内,从而避免第二安装空间内产生的黑烟通过凹槽进入到第一安装空间中,进而保护铺粉驱动机构3。
参见图1-图10,所述收卷传动机构4-5包括设置在所述第一收卷轴4-6上的第一同步轮、设置在所述第二收卷轴4-7上的第二同步轮以及环绕在第一同步轮和第二同步轮上的传动带。通过设置所述收卷传动机构4-5,从而带动第一收卷筒4-3和第二收卷筒4-4做同步运动。
参见图1-图10,所述布带与所述悬臂2-1之间通过胶水粘牢。这样可以用来添堵两者之间的缝隙,从而防止打印产生的黑烟穿过两者之间的缝隙进入到第一安装空间内。另外,胶水凝固后使布条4-2变硬,悬臂2-1更容易拖动布条4-2移动。
参见图1-图10,所述铺粉驱动机构3包括电机固定座3-1、设置在电机固定座3-1上的驱动电机3-2、传动轴3-3以及同步带传动机构,其中,所述电机固定座3-1安装在所述成型室的底板1上,所述驱动电机3-2竖向安装在所述电机固定座3-1上,该驱动电机3-2的主轴与所述传动轴3-3之间通过联轴器3-4连接;所述传动轴3-3的上下两端通过轴承转动连接在所述电机固定座3-1上;所述同步带传动机构包括设置在所述传动轴3-3上的主动同步轮3-5、从动同步轮3-6以及同步带3-7,其中,所述从动同步轮3-6转动连接在所述底板1上,所述同步带3-7沿着所述凹槽的延伸方向水平环绕在所述主动同步轮3-5和所述从动同步轮3-6上,该同步带3-7与所述悬臂2-1之间通过连接件3-8连接,所述连接件3-8安装在所述同步带3-7上。通过驱动电机3-2带动主动同步轮3-5转动,从而带动同步带3-7循环转动,进而带动悬臂2-1沿着所述凹槽的延伸方向做往复运动。另外,由于同步带3-7张紧时的张紧力全部施加在所述传动轴3-3上,避免了驱动电机3-2的主轴与主动同步轮3-5直接接触,使得所述驱动电机3-2的主轴无需承受径向力,大大减少了驱动电机3-2的主轴工作时发生断裂的可能性,可以有效的保护驱动电机3-2。
参见图1-图10,所述主动同步轮3-5的上下两端与轴承之间分别设置有限位套筒,所述限位套筒套设在传动轴3-3上,该套筒的上下两端分别与轴承和主动同步轮3-5连接。所述限位套筒随传动轴3-3和轴承一起转动,该限位套筒的作用在于保持主动同步轮3-5与轴承的距离,防止主动同步轮3-5上下窜动。
参见图1-图10,所述从动同步轮3-6、第一同步轮和第二同步轮的下端均设置有限位套筒,而所述从动同步轮3-6、第一同步轮和第二同步轮的上端则通过转动轴的阶梯面进行限位。其目的在于避免所述从动同步轮3-6、第一同步轮和第二同步轮在转动过程中发生竖向位移,进而保证传动的精度。
参见图1-图10,所述铺粉驱动机构3还包括横向导向机构3-9,所述横向导向机构3-9包括设置在底板1上的横向滑轨以及设置在所述悬臂2-1上的横向滑块,其中,所述横向滑轨沿着所述凹槽的长度方向延伸,所述横向滑块安装在所述横向滑轨上。由于同步带3-7只能传递水平方向的传动力,而不能承受铺粉刷与悬臂2-1的重力,因此通过设置横向导向机构3-9,使得所述横向滑轨一是用来承受铺粉机构2与悬臂2-1的重力,二是用来对悬臂2-1的运动进行导向。悬臂2-1固定在横向滑块上,所述横向滑块采用静音导轨,这样在横向滑轨上水平滑动,滑行过程稳定,噪音很小。
参见图1-图10,所述横向导向机构3-9为两组,且分别位于所述同步带3-7的两侧。这样可以增加悬臂2-1的稳定性,使铺粉过程平稳且不易发生晃动。
参见图1-图10,所述第二安装空间内还设置有用于回收多余的金属粉末的漏粉槽1-2,所述漏粉槽1-2设置在成型室的底板1上,用于回收多余的金属粉末。
参见图1-图10,本发明的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置的工作原理是:
工作时,送粉缸把金属粉末推送到成型室的底板1上,铺粉驱动机构3带动铺粉机构2运动,从而将金属粉末铺设在成型室的成型缸1-1中,具体过程为:
(1)当本发明所要加工的零件的精度较高时,所使用的金属粉末的纯度较高,杂质含量较低。工作前,通过第二调节机构2-5调节所述刮片2-3的高度,使得该刮片2-3的高度高于所述刮板2-2的高度,即使得所述刮板2-2处于工作状态,工作时,通过铺粉驱动机构3带动悬臂2-1运动,从而带动刮板2-2运动并将金属粉末铺设到成型缸1-1中。在此过程中,刮板2-2平坦且宽的底部可以将金属粉末压平,使得成型缸1-1中的铺粉层更加平实、均匀。
(2)当本发明所要加工的零件的精度较低时,所使用的是金属粉末的纯度较多,因此含有较多的杂质。工作前,先通过第一调节机构2-4调节所述刮板2-2的高度,使得所述刮板2-2的高度高于所述刮片2-3的高度,即使得所述刮片2-3处于工作状态。工作时,通过铺粉驱动机构3带动悬臂2-1运动,从而带动刮片2-3运动并将金属粉末铺设到成型缸1-1中。在此过程中,由于刮片2-3的底部被剪裁为密集排列的钢片条2-31,从而使得所述刮片2-3的底部具有一定的柔韧性,在铺粉过程中当刮片2-3遇到大而硬的杂质颗粒时,由于钢片条2-31的柔韧性,与之接触的钢片条2-31可以暂时弯曲并越过杂质颗粒,然后又恢复到正常状态,从而避免像刮板2-2那样与杂质颗粒发生硬性撞击,进而保护本发明的铺粉装置。
上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,包括设置在成型室的底板上的铺粉机构以及用于驱动铺粉机构运动以将金属粉末铺设在成型室的成型缸的铺粉驱动机构,其特征在于,
所述铺粉机构包括悬臂、设置在所述悬臂上的刮板以及刮片,其中,所述刮板和刮片并列设置,且该刮板和刮片的长度方向平行;所述刮片的底部为密集排列的钢片条;
所述铺粉机构还包括用于调节所述刮板的高度的第一调节机狗以及用于调节所述刮片的高度的第二调节机构。
2.根据权利要求1所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述第一调节机构包括第一调节板,所述刮板安装在第一调节板上,所述第一调节板与所述悬臂之间通过螺钉连接;所述第一调节板与所述悬臂之间还设置有第一竖向导向机构和第一弹簧,其中,所述第一竖向导向机构包括设置在所述第一调节板上的第一导柱以及设置在所述悬臂上的与所述第一导柱配合的第一导向孔;所述第一弹簧套设在所述第一导柱上,该第一弹簧的两端分别作用在所述第一调节板和所述悬臂上。
3.根据权利要求1所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述第二调节机构包括第二调节板,所述刮片安装在第二调节板上,所述第二调节板与所述悬臂之间通过螺钉连接;所述第二调节板与所述悬臂之间还设置有第二竖向导向机构和第二弹簧,其中,所述第二竖向导向机构包括设置在所述第二调节板上的第二导柱以及设置在所述悬臂上的与所述第二导柱配合的第二导向孔;所述第二弹簧套设在所述第二导柱上,该第二弹簧的两端分别作用在所述第二调节板和所述悬臂上。
4.根据权利要求1所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,还包括设置在成型室中的分隔板,所述分隔板将所述成型室划分为第一安装空间和第二安装空间,其中第一安装空间用于安装所述铺粉驱动机构,第二安装空间用于零件的3D打印;所述分隔板上设置有可供悬臂穿过的凹槽,所述凹槽沿着所述分隔板的长度方向水平延伸;所述分隔板在所述凹槽上设置有用于防止3D打印时产生的黑烟穿过凹槽进入到第一安装空间的分隔机构;所述分隔机构包括设置在所述凹槽上的导轨、设置在所述导轨内的与该导轨配合的布条以及用于驱动所述布条沿着导轨的长度方向随所述悬臂同步运动的横向驱动机构,其中,所述导轨沿着所述凹槽的长度方向延伸;所述布条在与所述悬臂接触的位置设置有与该悬臂配合的切口;所述横向驱动机构促使所述布条与所述悬臂做同步运动且始终封堵住所述凹槽。
5.根据权利要求4所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述横向驱动机构包括设置在所述分隔板上的位于所述第一安装空间处的第一收卷筒、第二收卷筒以及用于驱动所述第一收卷筒和第二收卷筒同步转动的收卷传动机构,其中,所述第一收卷筒位于所述凹槽的左侧,并通过第一收卷轴转动连接在所述分隔板上;所述第二收卷筒位于所述凹槽的右侧,并通过第二收卷轴转动连接在所述分隔板上;其中,所述第一收卷轴和第二收卷轴竖向设置;所述布条的两端分别环绕在所述第一收卷筒和第二收卷筒上。
6.根据权利要求5所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述收卷传动机构包括设置在所述第一收卷轴上的第一同步轮、设置在所述第二收卷轴上的第二同步轮以及环绕在第一同步轮和第二同步轮上的传动带。
7.根据权利要求6所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述铺粉驱动机构包括电机固定座、设置在电机固定座上的驱动电机、传动轴以及同步带传动机构,其中,所述电机固定座安装在所述成型室的底板上,所述驱动电机竖向安装在所述电机固定座上,该驱动电机的主轴与所述传动轴之间通过联轴器连接;所述传动轴的上下两端通过轴承转动连接在所述电机固定座上;所述同步带传动机构包括主动同步轮、从动同步轮以及同步带,其中,所述主动同步轮设置在所述传动轴上,所述从动同步轮转动连接在所述成型室的底板上,所述同步带沿着所述凹槽的延伸方向水平环绕在所述主动同步轮和所述从动同步轮上,该同步带与所述悬臂之间通过连接件连接,所述连接件安装在所述同步带上。
8.根据权利要求7所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述主动同步轮、从动同步轮、第一同步轮和第二同步轮的上端或\和下端设置有限位套筒,所述限位套筒用于防止所述主动同步轮、从动同步轮、第一同步轮和第二同步轮发生竖向移动。
9.根据权利要求8所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述铺粉驱动机构还包括横向导向机构,所述横向导向机构为两组,且分别位于所述同步带的两侧;每组横向导向机构包括设置在成型室的底板上的横向滑轨以及设置在所述悬臂上的横向滑块,其中,所述横向滑轨沿着所述凹槽的长度方向延伸,所述横向滑块安装在所述横向滑轨上。
10.根据权利要求1所述的用于SLM型金属3D打印机的铺粉装置,其特征在于,所述第二安装空间内还设置有用于回收多余的金属粉末的漏粉槽,所述漏粉槽设置在成型室的底板上。
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