CN110549608A - 一种激光烧结3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光烧结3D打印机,包括可解决密封和清洗问题的可伸缩式成型缸和供粉铺粉机构,可伸缩式成型缸由伸缩结构连接上下缸体,整个装置为密闭状态,在解决密封问题的同时还可提高成型零件的质量,另外,由于工作台与成型缸之间为无缝连接,可很好的解决清洗问题。包括供粉铺粉装置,采用定量铺粉机构实现粉末的定量供给,设备简洁,成本低。包括在工作台上设置出粉口,收集烧结完毕的粉末,避免在成型室内加收集箱,减小成型室体积。
Description
【技术领域】
本发明涉及增材制造领域,具体涉及一种激光烧结3D打印机。
【背景技术】
随着3D打印技术的发展,对激光烧结技术的研究越来越深入。激光烧结加工零件的过程是供粉铺粉装置将一定量的粉末铺在工作台上,再由刮平器将粉末刮平,随后激光头对当层粉末进行烧结,加工完成之后,再由供粉铺粉装置铺粉,继续刮平,重复这一过程,将得到需要的零件。
在3D打印技术中,尤其在激光烧结技术中,对成型室的密封条件要求很高,目前的技术大多集中在研究如何利用外部条件来实现成型室的密封状态,如在成型室外部设置真空泵,利用真空来实现密封;或是如何设计一种更好的密封零件或材料来实现工作台与成型缸壁之间的密封,但上述现有的技术都不能达到比较理想的密封效果,有的还因为磨损而使密封效果越来越差,导致由于需要经常更换密封件而带来一系列维修问题,更为重要的是,导致成型零件的质量不满足要求;除此之外,目前的这些技术并不能解决清洗问题,当需要在同一个成型缸内打印多种粉末时,对成型缸的清洗就比较重要。
现有的铺粉装置,有定量铺粉和不定量铺粉,定量铺粉可在打印过程中节省材料,打印完成后的粉末回收中节省人力物力。现有的定量铺粉有机械定量和电动定量,机械定量的定量方式只适用于一种材料的3D打印机,不适用不同材料,不同量的铺粉;电动定量可以适用不同的材料,不同量的定量,但是结构复杂,设备要求高。
【发明内容】
为解决现有技术存在的技术问题,本发明提供一种激光烧结3D打印机,包括(1)解决密封问题的可伸缩式成型缸,由于工作台与成型缸之间为无缝连接,可很好的解决清洗问题。(2)定量铺粉装置,实现粉末的定量供给,设备简洁,成本低。(3)粉末回收装置,工作台上设有出粉口,加工完毕之后可高效的完成对粉末的收集。
本发明的具体技术方案为:
一种激光烧结3D打印机,包括机架、缸体、工作台、丝杠螺母副、铺粉装置和粉末收集箱,所述缸体包括上缸体和下缸体,上、下缸体通过伸缩结构连接;所述伸缩结构与上、下缸体一起构成密封的腔体;工作台位于下缸体内部,且与下缸体固定连接;所述丝杠螺母副位于下缸体外部底端中心位置,与缸体Z轴方向一致;所述下缸体外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副使下缸体做升降运动的稳固导轨。
所述铺粉装置包括控制器、水平导轨、水平滑块、供粉槽、动力装置、铺粉辊和刮板,其特征在于:所述刮板对称地设置在供粉槽沿轴向的两侧。
在所述供粉槽上平面的两端设有水平滑块,相应的,在所述水平滑块中设有水平导轨,二者为活动连接;所述水平导轨的两端固定在所述上缸体中,所述气缸的两端分别连接所述铺粉装置和所述水平滑块;所述供粉槽底部成圆弧状,弧顶向上;所述圆弧状底部沿其轴向设有供粉口;所述供粉槽通过支柱与刮板支架固定连接,固定之后的刮板高度应大于铺粉辊的高度;所述供粉槽两端固定设有支架,在所述供粉槽沿轴向的两侧各设有两刮板支架,二者为固定连接;所述刮板支架上均设有支柱。
所述铺粉辊设置于所述供粉槽的圆弧状底部,其两端设有转轴,所述转轴与支架连接;所述铺粉辊的直径和所述供粉槽的圆弧状底部的直径相同,二者为间隙配合;所述铺粉辊的与动力装置连接;所述铺粉辊沿轴向开有与所述出粉口对应的铺粉通道。
所述工作台上设有出粉口,所述出粉口下方通过出粉管道与粉末收集箱连接,所述粉末收集箱设置在机架外部;所述出粉口为圆形或矩形;所述工作台下方设有电磁控制阀。
进一步地,所述伸缩结构为胶体;所述伸缩结构的截面为矩形或圆形。
进一步地,所述稳固导轨的下端固定在机架上,稳固导轨与下缸体的连接处位于伸缩结构下方,且稳固导轨可滑动距离与伸缩结构伸缩距离相适应。
本发明的有益效果是:
本发明提供的一种可伸缩式成型缸,将工作台固定在下缸体内部,实现工作台与缸体之间的密封;上下缸体通过伸缩结构连接,保证整个成型缸为密闭状态,在解决密封问题的同时,保证零件成型质量,另外还可解决清洗问题。
本发明提供的定量铺粉机构实现粉末的定量供给,设备简洁,成本低。
本发明在工作台上设置出粉口,收集烧结完毕的粉末,避免在成型室内加收集箱,减小成型室体积。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域的技术人员来说在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图得到其他附图。
图1为本发明的正视图的剖视图。
图2为本发明的铺粉装置垂直轴向剖视图。
图3为本发明的铺粉装置部分放大视图。
图4为本发明的工作台示意图。
图中数字所表示的相应部件名称:
1.机架 2.上缸体 3.铺粉装置 3-1.气缸 4.伸缩结构 5.工作台 5-1. 电磁控制阀 6.下缸体 7.丝杠 8.螺母副 9.粉末收集箱 10.出粉管道 11.稳固导轨 12.滑块 13.水平导轨 14.控制器 15.供粉槽 16.供粉口 17.支架 18.铺粉通道 19.铺粉辊 20.刮板21.支架 21-1.支柱 22.转轴 23.动力装置 24.水平滑块 25.出粉口
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的其他实施例,都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要说明的是除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介连接,也可以是两个原件内部联通。对于本领域的普通技术人员来说,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:参照图1至图4
一种激光烧结3D打印机,包括机架1、缸体、工作台4、丝杠螺母副7-8、铺粉装置3和粉末收集箱9,缸体包括上缸体2和下缸体6,上、下缸体通过伸缩结构3连接;伸缩结构与上、下缸体一起构成密封腔体。工作台设置与下缸体内且与下缸体固定连接。丝杠螺母副7-8位于下缸体6外部底端中心位置,与缸体Z轴方向一致;下缸体6外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副7-8使下缸体6 做升降运动的稳固导轨11。伸缩结构3为胶体;伸缩结构3的截面为矩形;伸缩结构3与上、下缸体固定连接,且与上下缸体一起构成密封的腔体;下缸体6 的外壁和稳固导轨11相对应的位置固定设置有滑块12,滑块12和稳固导轨11 滑动连接,在滑块12和稳固导轨11的配合下,下缸体6在升降运动时平稳运行。稳固导轨12的下端固定在机架1上;稳固导轨12与下缸体6的连接处位于伸缩结构3下方,且稳固导轨12可滑动距离与伸缩结构3伸缩距离相适应。
铺粉装置3包括控制器14、水平导轨13、水平滑块24、供粉槽15、动力装置23、铺粉辊19和刮板20;刮板20对称地设置在供粉槽15沿轴向的两侧。
在所述供粉槽15上平面的两端设有水平滑块24,相应的,在所述水平滑块 3-1中设有水平导轨13,二者为活动连接;所述水平导轨13的两端固定在所述上缸体2中,所述气缸3-1的两端分别连接所述铺粉装置3和所述水平滑块24。供粉槽15底部成圆弧状,弧顶向上;圆弧状底部沿其轴向设有供粉口16;供粉槽15通过支柱与刮板支架固定连接,固定之后的刮板20高度应大于铺粉辊19 的高度;供粉槽15两端固定设有支架17,在供粉槽15沿轴向的两侧各设有两刮板支架21,二者为固定连接;刮板支架21上均设有支柱21-1。
铺粉辊19设置于供粉槽15的圆弧状底部,其两端设有转轴22,转轴22与支架17连接;铺粉辊19的直径和供粉槽15的圆弧状底部的直径相同,二者为间隙配合;铺粉辊19的与动力装置23连接;铺粉辊19沿轴向开有与供粉口16 对应的铺粉通道18,通过控制供粉口16对应的铺粉通道18的通量实现定量供粉。工作台5上设有出粉口25,出粉口25下方通过出粉管道10与粉末收集箱9 连接,粉末收集箱9设置在机架1外部;出粉口25为圆形或矩形;工作台5下方设有电磁控制阀5-1控制出粉口25的闭合。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于,伸缩结构的截面为圆形,其余结构、连接方式及工作方式均与实施例1相同。
本发明附图所示实施例仅用于解释说明本发明的技术方案,实施例内容不构成对本发明技术方案的限制,任何在本发明基础上做出的、不脱离本发明技术方案思想的改变或变形,都应落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种激光烧结3D打印机,包括机架、缸体、工作台、丝杠螺母副、铺粉装置和粉末收集箱,其特征在于:所述缸体包括上缸体和下缸体,上、下缸体通过伸缩结构连接;所述伸缩结构与上、下缸体一起构成密封的腔体;工作台位于下缸体内部,且与下缸体固定连接;所述丝杠螺母副位于下缸体外部底端中心位置,与缸体Z轴方向一致;所述下缸体外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副使下缸体做升降运动的稳固导轨。
所述铺粉装置包括控制器、水平导轨、水平滑块、供粉槽、动力装置、铺粉辊和刮板,所述刮板对称地设置在供粉槽沿轴向的两侧。
在所述供粉槽上平面的两端设有水平滑块,相应的,在所述水平滑块中设有水平导轨,二者为活动连接;所述水平导轨的两端固定在所述上缸体中,所述气缸的两端分别连接所述铺粉装置和所述水平滑块;所述供粉槽底部成圆弧状,弧顶向上;所述圆弧状底部沿其轴向设有供粉口;所述供粉槽通过支柱与刮板支架固定连接,固定之后的刮板高度应大于铺粉辊的高度;所述供粉槽两端固定设有支架,在所述供粉槽沿轴向的两侧各设有两刮板支架,二者为固定连接;所述刮板支架上均设有支柱。
所述铺粉辊设置于所述供粉槽的圆弧状底部,其两端设有转轴,所述转轴与支架连接;所述铺粉辊的直径和所述供粉槽的圆弧状底部的直径相同,二者为间隙配合;所述铺粉辊的与动力装置连接;所述铺粉辊沿轴向开有与所述出粉口对应的铺粉通道。
所述工作台上设有出粉口,所述出粉口下方通过出粉管道与粉末收集箱连接,所述粉末收集箱设置在机架外部;所述出粉口为圆形或矩形;所述工作台下方设有电磁控制阀。
2.根据权利要求2所述的一种激光烧结3D打印机,其特征在于:所述伸缩结构为胶体;所述伸缩结构的截面为矩形或圆形。
3.根据权利要求2所述的一种激光烧结3D打印机,其特征在于:所述稳固导轨的下端固定在机架上;所述稳固导轨与下缸体的连接处位于伸缩结构下方,且稳固导轨可滑动距离与伸缩结构伸缩距离相适应。
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