CN110355368A - 铺粉式3d打印机的刮刀清粉装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铺粉式3D打印机的刮刀清粉装置及其应用方法，和一种铺粉式3D打印机。该铺粉式3D打印机的刮刀清粉装置包括支撑架、软体材料、螺栓和弹性装置。软体材料固定安装在支撑架上方，螺栓通过支撑架上的螺纹孔和弹性装置的中空部分，安装在落粉槽回收舱侧壁上，即回收舱在装置下方。弹性装置和螺栓产生相互作用力，将支撑架固定在回收舱附近。一层铺粉结束后，刮刀撞击软体材料，通过刮刀和软体材料摩擦作用，清除所述刮刀上的粉末。防止刮刀回刀时落粉，而使材料烧结不透产生产品不合格或报废。

Description

铺粉式3D打印机的刮刀清粉装置及其应用方法

技术领域

本发明主要涉及3D打印领域，尤其涉及一种用于铺粉式3D打印机刮刀清粉装置及其应用方法。

背景技术

目前，3D打印机已经成为了一个炽手可热的话题，3D打印技术本身也正处于一个高速发展的阶段，铺粉式金属打印机作为金属打印中一种常用的打印机型，越来越受到人们的关注，且客户对于其成形制品的质量也提出越来越高的要求。

铺粉式3D打印机通过逐层铺粉->打印->铺粉->打印不断循环最终获得预定形状的产品。铺粉需要利用刮刀将粉末铺成均匀要求厚度；打印是利用经聚焦的具有一定率密度激光束照射金属粉末，使被照射的金属粉末迅速烧结，同时借助控制氧含量、气压、温度，从而实现将金属粉末烧结成形。但是刮刀在铺粉后容易粘染粉末，在回刀时会不预期的出现刮刀落粉到成形平台现象，特别是大尺寸类型的设备这类现象尤其明显。当铺粉过程中刮刀有粘粉，回刀过程落粉到成形仓后，会导致落粉区域层厚过大，当落粉区域有成形零件需打印的层片数据时会导致该层烧结不透而使零件产生未熔合缺陷，使零件不合格甚至报废。

因此解决铺粉式3D打印机中刮刀粘粉问题成为提升铺粉式3D打印产品质量的关键。

发明内容

有鉴于上述背景技术的缺陷，本发明旨在提供一种铺粉式3D打印机的刮刀清粉装置，其中所述铺粉式3D打印机包括落粉槽回收舱和刮刀，所述刮刀清粉装置邻近于所述落粉槽回收舱安装，以用于清除所述刮刀上的粉末。

所述刮刀清粉装置包括：支撑架，放置在所述铺粉式3D打印机的打印平台上，呈与所述刮刀的长度相匹配的长条状，在所述支撑架上设置有等间距的多个螺纹孔；软性材料，呈与所述支撑架的长度相匹配的长条状，所述软性材料的底部连接所述支撑架的顶部，所述软性材料的顶部的高度高于所述刮刀的底部，其中，所述刮刀经过所述软性材料时，所述刮刀和所述软性材料相互摩擦，从而清除所述刮刀上的粉末。

可选地，所述软性材料为橡胶。

可选地，所述橡胶顶部具有锥度，且所述橡胶靠近所述落粉槽回收舱的一侧的锥度比另一侧的锥度大。

可选地，所述软性材料为毛刷。

所述的刮刀清粉装置，其中，还包括：弹性装置，一端抵住所述支撑架，另一端抵住所述落粉槽回收舱的壁板，所述弹性装置在所述一端和所述另一端之间具有中空部分；螺钉，包括钉头和螺纹部，所述螺纹部依次穿过所述支撑架和所述弹性装置的中空部分，旋入所述落粉槽回收舱的侧壁上。其中，所述螺钉和弹性装置具有多个，所述螺钉和所述支撑架上的螺纹孔尺寸相匹配，所述螺钉和所述弹性装置和所述支撑架上的螺纹孔数量相同。

可选地，其中，所述弹性装置为弹簧。

本实施例还提供了一种上述的刮刀清粉装置对所述铺粉式3D打印机的刮刀进行清粉的方法，

1)将所述软体材料固定在所述支撑架上；

2)将所述螺钉依次穿过所述支撑架和所述弹性装置，并旋入所述落粉槽回收舱的侧壁，所述螺钉和所述弹性装置位于所述落粉槽回收舱的上方；

3)调节所述螺钉旋入所述落粉槽回收舱侧壁的距离，以使所述支撑架与所述落粉槽回收舱之间间隔预设的距离；

4)在所述铺粉式3D打印机的操作过程中，一层铺粉结束后，所述刮刀撞击所述软体材料，通过所述刮刀和所述软体材料摩擦作用，清除所述刮刀上的粉末。

本发明还公开了一种铺粉式3D打印机，包括如上所述的刮刀清粉装置。

上述刮刀清粉装置结构简单，易于设置在铺粉式3D打印机上。实现了对3D打印机刮刀的粉末清除目的，且能防止刮刀回刀时掉落粉末，影响产品烧结。该发明可大大提升产品质量，降低废品率。

附图说明

下面结合附图说明说明本发明的具体实施方式。说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明第一实施例3D打印机的示意图。

图2是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置立体图。

图3是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置的主视图。

图4是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置的俯视图。

图5是本发明第二实施例3D打印机的示意图。

图6是本发明第二实施例3D打印机刮刀清粉装置的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

第一实施例

图1是本发明第一实施例3D打印机的示意图。图2、图3、图4是本发明3D打印机刮刀清粉装置的第一实施例示意图。其中，图2是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置立体图，图3是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置的主视图，图4是本发明第一实施例3D打印机刮刀清粉装置的俯视图。

如图1所示，本实施例公开的3D打印机刮刀清粉装置A邻近安装于落粉槽B。对3D打印机刮刀C进行清粉，而落粉槽收集被清除的粉末。

如图2、图3和图4所示，本实施例公开的3D打印机刮刀清粉装置包括支撑架1，橡胶条2和螺钉3，弹簧4。

如图2、图3和图4所示，所述支撑架1横截面呈T字型，设置在3D打印机打印平台上。支撑架1底部接触3D打印机平台，支撑架1采用一体注塑成型，材质为塑料。支撑架中间有螺纹孔供螺钉3通过,每个螺钉间距相同的距离。支撑架1的高度和长度随着刮刀的高度和长度而定。本实施例中支撑架1的高度为2-10cm,长度为20-60cm。需要特别说明的是，支撑架的材质、成型方式和尺寸可以根据3D打印机尺寸或使用情况自行设置。而其上的螺纹孔的数量和尺寸也可以根据实际使用情况而设置。此处不作为对本实施例的限制。

如图2、图3和图4所示，在本实施例中软体材料选用橡胶条。所述橡胶条2安装在支撑架上。橡胶条2下方通过胶接的方式固定安装在支撑架1上。橡胶条2采用一体成型方式，呈不规则的三角锥形状。在靠近收集粉口的一侧，三角锥度更大以方便收集落粉。软体上部尖端条状部分即是主要起到清扫作用的部分。当刮刀撞击到尖端条状部分时，上面的粉末会因摩擦力被刮下。

如图2、图3和图4所示，所述螺钉3包括螺钉头31和螺纹32。螺钉3旋入并穿过支撑架1和弹簧4中空部分，使支撑架1左端抵住螺钉头31。螺纹32终端旋入回收舱壁，即螺钉3和弹簧4在回收口上方。通过调整螺钉旋入回收舱壁长度，可以调整支撑架1至回收口距离。以调整到合适距离获得最优的粉末回收效果，可以视此时的距离为预设距离。需知，螺钉的尺寸、数量可以根据支撑架尺寸或实际应用情况而自行设定，此处不做为对本实施例的限制。

如图2、图3和图4所示，所选的弹性装置为弹簧，弹簧4套在螺栓2的螺纹32上，一端抵住支撑架，一端抵住回收口侧壁。这样的设置可以和螺钉3旋入回收口侧壁的力形成相应的反作用力，起到平衡固定装置的位置作用。当刮刀撞击到该3D打印机刮刀清粉装置时，装置不会向左也不会向右移动。并且弹簧也可以起到减震的作用，并可以保持清除的粉末透过弹簧落入回收口中。另外，弹性装置也可以根据选用其他材料，只要保证可以起到弹性作用，且中间具有可通螺栓通过的孔即可。

因此，综合上述支撑架1，橡胶条2和螺钉3，弹簧4的结构可知，通过弹性装置和穿过其中的螺栓，将软性材料和支撑架固定在临近于落粉槽的位置处，以方便落下的粉末进入收集舱/回收舱。

利用图2、图3和图4所示的3D打印机刮刀清粉装置，采用以下方法对3D打印机的刮刀进行清粉：刮刀从一侧移动至清粉装置时，刮刀轻微撞击橡胶条2，尤其撞击到橡胶条2的锥形尖端处，橡胶条2上的尖端对刮刀产生摩擦作用，使粉末擦落。

本实施例还提供了一种3D打印机，该打印机可以设置上述3D打印机刮刀清粉装置在平台上，以消除刮刀粘粉导致的回粉的时候粉末掉落的情况。

第二实施例

图5是本发明第二实施例3D打印机的示意图。图6是本发明第二实施例3D打印机刮刀清粉装置立体图。

如图5所示，本实施例公开的3D打印机刮刀清粉装置A邻近安装于落粉槽B，对3D打印机刮刀C进行清粉，而落粉槽收集被清除的粉末。

如图6所示，本实施例公开的3D打印机刮刀清粉装置包括支撑架1，毛刷5和螺钉3，弹簧4。在本实施例中，软体材料是毛刷，弹性装置是弹簧。

如图6所示，所述支撑架1横截面呈T字型，设置在3D打印机打印平台上。支撑架1底部接触3D打印机平台，支撑架1采用一体注塑成型，材质为塑料。支撑架中间有螺纹孔供螺钉3通过,每个螺钉间距相同的距离。支撑架1的高度和长度随着刮刀的高度和长度而定。本实施例中支撑架1的高度为2-10cm,长度为20-60cm。需要特别说明的是，支撑架的材质、成型方式和尺寸可以根据3D打印机尺寸或使用情况自行设置。而其上的螺纹孔的数量和尺寸也可以根据实际使用情况而设置。此处不作为对本实施例的限制。

如图6所示，在本实施例中软体材料采用毛刷。所述毛刷5安装在支撑架上，包括固定部分51和刷毛52。固定部分51下方通过胶接的方式固定安装在支撑架1上。固定部分51上方连接刷毛52，刷毛52和固定部分51采用注塑的方式使刷买嵌入固定在固定部分中。刷毛即是主要起到清扫作用的部分，刮刀撞击刷毛部分时，上面的粉末会因摩擦力被刮下。

如图6所示，所述螺钉3包括螺钉头31和螺纹32。螺钉3旋入并穿过支撑架1和弹簧4中空部分，使支撑架1左端抵住螺钉头31。螺纹32终端旋入回收舱壁，即螺钉3和弹簧4在回收口上方。通过调整螺钉旋入回收舱壁长度，可以调整支撑架1至回收口距离。以调整到合适距离获得最优的粉末回收效果，可以视此时的距离为预设距离。需知，螺钉的尺寸、数量可以根据支撑架尺寸或实际应用情况而自行设定，此处不做为对本实施例的限制。

如图6所示，所选的弹性装置为弹簧，弹簧4套在螺栓2的螺纹32上，一端抵住支撑架，一端抵住回收口侧壁。这样的设置可以和螺钉3旋入回收口侧壁的力形成相应的反作用力，起到平衡固定装置的位置作用。当刮刀撞击到该3D打印机刮刀清粉装置时，装置不会向左也不会向右移动。并且弹簧也可以起到减震的作用，并可以保持清除的粉末透过弹簧落入回收口中。另外，弹性装置也可以根据选用其他材料，只要保证可以起到弹性作用，且中间具有可通螺栓通过的孔即可。

因此，综合上述支撑架1，橡胶条2和螺钉3，弹簧4的结构可知，通过弹性装置和穿过其中的螺栓，将软性材料和支撑架固定在临近于落粉槽的位置处，以方便落下的粉末收集。

如图5、图6所示的3D打印机刮刀清粉装置，采用以下方法对3D打印机的刮刀进行清粉：刮刀铺粉结束后，从一侧移动至清粉装置时，刮刀撞击毛刷2，或者刮刀经过毛刷2，从一侧滑过至另一侧；回刀的时候相反，从毛刷的另一侧滑至一侧，毛刷上的刷毛对刮刀产生摩擦，使粉末擦落，而来回两次摩擦可以保证刮刀两侧沾粉均被擦落。

本实施例还提供了一种3D打印机，该打印机可以设置上述3D打印机刮刀清粉装置在平台上，以消除刮刀粘粉导致的回粉的时候粉末掉落的情况。

通过设置刮刀清粉装置在3D打印机的平台上，有效地清除了刮刀铺粉结束后粘染的粉末，防止了回刀时粉末掉落的情况，提升了产品的质量。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种铺粉式3D打印机的刮刀清粉装置，其中所述铺粉式3D打印机包括落粉槽回收舱和刮刀，所述刮刀清粉装置邻近于所述落粉槽回收舱安装，以用于清除所述刮刀上的粉末，所述刮刀清粉装置包括：

支撑架，放置在所述铺粉式3D打印机的打印平台上，呈与所述刮刀的长度相匹配的长条状，在所述支撑架上设置有等间距的多个螺纹孔；

软性材料，呈与所述支撑架的长度相匹配的长条状，所述软性材料的底部连接所述支撑架的顶部，所述软性材料的顶部的高度高于所述刮刀的底部，

其中，所述刮刀经过所述软性材料时，所述刮刀和所述软性材料相互摩擦，从而清除所述刮刀上的粉末。

2.如权利要求1所述的刮刀清粉装置，其中所述软性材料为橡胶。

3.如权利要求2所述的刮刀清粉装置，其中所述橡胶顶部具有锥度，且所述橡胶靠近所述落粉槽回收舱的一侧的锥度比另一侧的锥度大。

4.如权利要求1所述的刮刀清粉装置，其中所述软性材料为毛刷。

5.如权利要求1所述的刮刀清粉装置，其中，还包括：

弹性装置，一端抵住所述支撑架，另一端抵住所述落粉槽回收舱的壁板，所述弹性装置在所述一端和所述另一端之间具有中空部分；

螺钉，包括钉头和螺纹部，所述螺纹部依次穿过所述支撑架和所述弹性装置的中空部分，旋入所述落粉槽回收舱的侧壁上。

6.如权利要求5所述的刮刀清粉装置，其中，所述螺钉和弹性装置具有多个，所述螺钉和所述支撑架上的螺纹孔尺寸相匹配，所述螺钉和所述弹性装置和所述支撑架上的螺纹孔数量相同。

7.如权利要求5或6所述的刮刀清粉装置，其中，所述弹性装置为弹簧。

8.一种利用如权利要求1-7中任一项所述的刮刀清粉装置对所述铺粉式3D打印机的刮刀进行清粉的方法，其特征在于，

将所述软体材料固定在所述支撑架上；

将所述螺钉依次穿过所述支撑架和所述弹性装置，并旋入所述落粉槽回收舱的侧壁，所述螺钉和所述弹性装置位于所述落粉槽回收舱的上方；

调节所述螺钉旋入所述落粉槽回收舱侧壁的距离，以使所述支撑架与所述落粉槽回收舱之间间隔预设的距离；

在所述铺粉式3D打印机的操作过程中，一层铺粉结束后，所述刮刀撞击所述软体材料，通过所述刮刀和所述软体材料摩擦作用，清除所述刮刀上的粉末。

9.一种铺粉式3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的刮刀清粉装置。