CN113333782A - 一种粉床熔融专用刮刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉床熔融专用刮刀，包括：刮刀主体，包括制成一体的壳体和用于安装刮刀刀头的安装座；所述安装座与壳体内壁之间形成两个腔体，所述壳体顶部设有与两个腔体连通的进料口，且其底部设有两个分别与两个腔体连通的出料口；刮刀刀头，包括接触部和支撑部；所述接触部设于支撑部下方；其中，所述安装座底部开设有与接触部的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座内部设有刮刀刀头，且接触部的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头上方设有压块。本发明的粉床熔融专用刮刀采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种粉床熔融专用刮刀。
背景技术
激光选区熔化技术SLM是通过30～100μm的精细激光聚焦光斑，逐点成线搭接扫描新铺粉层上选定区域，形成面轮廓后，层与层堆积成型制造，直接获得几乎任意形状、具有完全冶金结合的功能零件，致密度近乎100％。
SLM金属3D打印存在一个普遍问题是打印过程中由于高热应力、不恰当的部件摆放或支撑结构不当等引起的部件形变。当部件的形变超出粉层时，刮刀与部件形变区域会发生碰撞。在某些情况下，刮刀能够通过形变区域。但在刮刀无法通过的情况下，便会造成严重的后果，比如刮刀损坏、粉床质量受损和由于刮刀不能通过形变部件造成的打印中止。
目前刮刀有两种：硬刮刀和软刮刀。软刮刀的刀片由硅、橡胶或软碳纤维(刷子)制成，可将粉末从打印平台的一侧铺向另一侧。如果软刮刀与正在打印的金属部件发生碰撞时，它的弹性使其有可能通过形变的部件。这意味着软刮刀更容易避免打印失败，但是部件的形变程度也可能更大。另一方面，软刮刀被损坏的风险更高。硅和橡胶材料的强度不如金属合金。当软刮刀碰撞到形变部件时，通常会撞到最先发生形变的部件边缘。部件的边缘较为尖锐，容易损坏刮刀，形成小缺口。这些缺口之后又会在铺粉过程中在粉床上留下可见的线条，最后显示在打印完成的部件上。
硬刮刀的刀片由高速钢或陶瓷制成，并对粉末施加压力。相比软刮刀，它对部件形变的容忍度有限。这意味着发生形变的部件数量会减少，但另一方面，部件和刮刀碰撞造成的后果更严重。有可能刮刀无法通过部件导致打印中止，也有可能在部件损坏的同时碎屑(甚至是部件本身，如果其与打印平台的连接不牢固)被拖入粉床中。另一个可能的后果是部件与刮刀碰撞后发生了形变或改变了位置，使得已经打印完成的部分和还未打印的部分之间产生了缝隙。
相比于软刮刀，使用硬刮刀制造的部件可以得到更低的公差。因为如果一个部件能够在用硬刮刀的系统上成功打印出来，其发生形变的可能性会比用软刮刀的系统小。最后一个与硬刮刀有关的考量是它对细小结构的影响，例如薄壁或轻量化结构。
硬刮刀和软刮刀都能均匀铺粉，各有优缺点，但目前还没有一种刮刀可以同时兼具两种刮刀的优点。
基于上述情况，本发明提出了一种粉床熔融专用刮刀，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉床熔融专用刮刀。本发明的粉床熔融专用刮刀结构简单，使用方便，采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。同时，能够延长刮刀使用寿命，减少刮刀的更换。
本发明通过下述技术方案实现：
一种粉床熔融专用刮刀，包括：
刮刀主体，包括制成一体的壳体和用于安装刮刀刀头的安装座；所述安装座与壳体内壁之间形成两个腔体，所述壳体顶部设有与两个腔体连通的进料口，且其底部设有两个分别与两个腔体连通的出料口；
刮刀刀头，包括接触部和支撑部，所述接触部为硬质材料，所述支撑部为软质材料；所述接触部设于支撑部下方；
其中，所述安装座底部开设有与接触部的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座内部设有刮刀刀头，且接触部的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头上方设有压块。
本发明的目的在于提供一种粉床熔融专用刮刀。本发明的粉床熔融专用刮刀结构简单，使用方便，采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。同时，能够延长刮刀使用寿命，减少刮刀的更换。
优选的，包括限位机构，所述限位机构包括第一定位块、第二定位块、限位块、螺栓和弹簧；
所述壳体两侧各设有第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块之间开设有通孔，所述通孔内的压块上方设有限位块，且所述限位块延伸至壳体外侧，所述螺栓穿过第一定位块与限位块固定连接，所述限位块与第二定位块之间设有弹簧。
优选的，所述支撑部为弹簧或橡胶。
优选的，所述接触部为陶瓷或高速钢。
优选的，所述接触部包括若干个依次放置的接触块。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的粉床熔融专用刮刀结构简单，使用方便，采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。同时，能够延长刮刀使用寿命，减少刮刀的更换。
1.采用软硬结合的材料组合形成刮刀刀头，使得刮刀刀头兼具硬刮刀和软刮刀的优点，提高打印稳定性；
2.刮刀刀头支撑部采用分块组合方式，损伤时无需整根更换，只需更换受磨损那块即可，从而降低刮刀使用成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明(另一角度)的截面结构示意图；
图3为本发明所述刮刀刀头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至图3所示，本发明提供了一种粉床熔融专用刮刀，包括：
刮刀主体1，包括制成一体的壳体11和用于安装刮刀刀头2的安装座12；所述安装座12与壳体11内壁之间形成两个腔体13，两个腔体13分别为两条物料通道，所述壳体11顶部设有与两个腔体13连通的进料口111，且其底部设有两个分别与两个腔体13连通的出料口112，物料从进料口111进入，经过腔体13后从出料口112流出；
刮刀刀头2，包括接触部21和支撑部22，所述接触部21为硬质材料，所述支撑部22为软质材料；所述接触部21设于支撑部22下方；接触部21为与粉末接触的一端，
其中，所述安装座12底部开设有与接触部21的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座12内部设有刮刀刀头2，且接触部21的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头2上方设有压块121。
实施例2：
如图1至图3所示，本发明提供了一种粉床熔融专用刮刀，包括：
刮刀主体1，包括制成一体的壳体11和用于安装刮刀刀头2的安装座12；所述安装座12与壳体11内壁之间形成两个腔体13，两个腔体13分别为两条物料通道，所述壳体11顶部设有与两个腔体13连通的进料口111，且其底部设有两个分别与两个腔体13连通的出料口112，物料从进料口111进入，经过腔体13后从出料口112流出；
刮刀刀头2，包括接触部21和支撑部22，所述接触部21为硬质材料，所述支撑部22为软质材料；所述接触部21设于支撑部22下方；接触部21为与粉末接触的一端，比如陶瓷或高速钢都属于硬质材料，弹簧或橡胶都属于软质材料。
本发明采用了软硬结合的方式，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点。
其中，所述安装座12底部开设有与接触部21的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座12内部设有刮刀刀头2，且接触部21的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头2上方设有压块121。
进一步地，在另一个实施例中，包括限位机构3，所述限位机构包括第一定位块31、第二定位块32、限位块33、螺栓34和弹簧35；
所述壳体11两侧各设有第一定位块31和第二定位块32，所述第一定位块31和第二定位块32之间开设有通孔15，所述通孔15内的压块121上方设有限位块33，且所述限位块33延伸至壳体11外侧，所述螺栓34穿过第一定位块31与限位块33固定连接，所述限位块33与第二定位块32之间设有弹簧35。
通过调节螺栓34可以微调刮刀刀头2两端的高度，使得刮刀刀头2与基板平行。
进一步地，在另一个实施例中，所述支撑部22为弹簧或橡胶。
支撑部22采用弹簧或橡胶之类的软材料，可以让刮刀具有弹性性能。在打印过程中，当部件某个区域发生形变时，与该区域对应的刮刀刀头2碰撞，此时刮刀刀头2的弹性性能越过变形部件，然后再反弹回来，这样刮刀既不被磨损，又不会损坏打印部件，保证打印的继续进行。
进一步地，在另一个实施例中，所述接触部21为陶瓷或高速钢。
接触部21采用陶瓷或高速钢之类的材料，可以保证刮刀的刚性，防止刮刀刀头2上出现小缺口。
进一步地，在另一个实施例中，所述接触部21包括若干个依次放置的接触块211。
刮刀刀头2的接触部21采用分块组合方式，每一个接触块211依次放置在安装座12内，损伤时无需整根更换，只需更换受磨损那块即可，从而降低刮刀使用成本。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的粉床熔融专用刮刀，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种粉床熔融专用刮刀，其特征在于：包括：
刮刀主体(1)，包括制成一体的壳体(11)和用于安装刮刀刀头(2)的安装座(12)；所述安装座(12)与壳体(11)内壁之间形成两个腔体(13)，所述壳体(11)顶部设有与两个腔体(13)连通的进料口(111)，且其底部设有两个分别与两个腔体(13)连通的出料口(112)；
刮刀刀头(2)，包括接触部(21)和支撑部(22)，所述接触部(21)为硬质材料，所述支撑部(22)为软质材料；所述接触部(21)设于支撑部(22)下方；
其中，所述安装座(12)底部开设有与接触部(21)的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座(12)内部设有刮刀刀头(2)，且接触部(21)的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头(2)上方设有压块(121)。
2.根据权利要求1所述的粉床熔融专用刮刀，其特征在于：包括限位机构(3)，所述限位机构包括第一定位块(31)、第二定位块(32)、限位块(33)、螺栓(34)和弹簧(35)；
所述壳体(11)两侧各设有第一定位块(31)和第二定位块(32)，所述第一定位块(31)和第二定位块(32)之间开设有通孔(15)，所述通孔(15)内的压块(121)上方设有限位块(33)，且所述限位块(33)延伸至壳体(11)外侧，所述螺栓(34)穿过第一定位块(31)与限位块(33)固定连接，所述限位块(33)与第二定位块(32)之间设有弹簧(35)。
3.根据权利要求1所述的粉床熔融专用刮刀，其特征在于：所述支撑部(22)为弹簧或橡胶。
4.根据权利要求1所述的粉床熔融专用刮刀，其特征在于：所述接触部(21)为陶瓷或高速钢。
5.根据权利要求1所述的粉床熔融专用刮刀，其特征在于：所述接触部(21)包括若干个依次放置的接触块(211)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |