CN115338432A - 一种用于3d打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法 - Google Patents

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CN115338432A CN202210798562.XA CN202210798562A CN115338432A CN 115338432 A CN115338432 A CN 115338432A CN 202210798562 A CN202210798562 A CN 202210798562A CN 115338432 A CN115338432 A CN 115338432A
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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，涉及3D打印技术领域，为了解决在打印中喷涂装置横向、纵向以及高度的调整。本用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，第一旋转电机启动后带动滑杆进行转动，滑杆转动后通过滑杆螺纹带动滑块在滑杆上进行移动，第二旋转电机启动后带动旋转轴进行转动，齿轮与活动槽内壁两侧安装的齿牙啮齿连接，旋转轴转动后使齿轮在齿牙进行横向移动，升降电机启动后使螺纹杆进行转动，螺纹杆转动后通过外螺纹带动衔接块进行高度的调整，高度调整完毕后喷嘴对操作板上端的打印材料进行打印，喷涂出来的金属粉末通过风力会更快的吸入至箱体内腔中，过滤棉可以更好的将粉末进行过滤。

Description

一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法。
背景技术
3D打印它是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。现有的3D打印在喷涂金属粉末时还存在以下问题：
1.在喷涂金属粉末时需要通过装置对喷涂材料进行不同方向的调整，进行调整后才能使喷涂得到最佳的效果，现有的对喷涂装置方向调整的装置往往很单一，只能进行纵向或者横向的调整，从而降低了喷涂的质量。
2.在喷涂时会产生大量的金属粉末，金属粉末并没有进行很好的收集处理，导致了周围的环境受到了污染，同时对工作人员的健康也很不利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，第一旋转电机启动后带动滑杆进行转动，滑杆转动后通过滑杆螺纹带动滑块在滑杆上进行移动，第二旋转电机启动后带动旋转轴进行转动，齿轮与活动槽内壁两侧安装的齿牙啮齿连接，旋转轴转动后使齿轮在齿牙进行横向移动，升降电机启动后使螺纹杆进行转动，螺纹杆转动后通过外螺纹带动衔接块进行高度的调整，高度调整完毕后喷嘴对操作板上端的打印材料进行打印，喷涂出来的金属粉末通过风力会更快的吸入至箱体内腔中，过滤棉可以更好的将粉末进行过滤，可以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，包括工作台、横向移动装置、纵向移动装置、升降装置和清理箱，所述工作台顶端安装操作板，操作板上开设有多组废料孔洞，操作板两侧分别安装纵向移动装置，纵向移动装置上端安装横向移动装置；
所述横向移动装置上设置有升降装置，工作台底端安装清理箱，清理箱与操作板上开设的废料孔洞相通，工作台底端拐角处分别设置有支架腿。
优选的，所述纵向移动装置包括安装块，安装块分别安装在工作台上端，并且滑杆两端与安装块内壁连接，滑杆上开设有滑杆螺纹，滑杆穿过滑块进行螺纹连接，并且滑块通过滑杆可以进行往复运动，滑块顶端开设有螺栓孔洞，第一旋转电机一端穿过安装块与滑杆连接。
优选的，所述横向移动装置包括支撑框架，支撑框架形状为“N”字形，支撑框架底端两侧分别设置有固定片，支撑框架与固定片通过固定螺栓进行连接，支撑框架顶端开设有活动槽，活动槽内壁两侧安装多组齿牙，活动槽两侧均安装挡板，卡块卡在活动槽上端，并且挡板对卡块进行限位。
优选的，所述卡块上端安装第二旋转电机，第二旋转电机底端设置有旋转轴，并且旋转轴穿过卡块上端延伸至卡块底端与轴杆进行轴连接，齿轮套入轴杆外壁，轴杆底端安装在轴套内，轴套安装在底块上端，并且齿轮与活动槽内壁两侧安装的齿牙进行啮齿连接，底块底端安装升降装置。
优选的，所述升降装置包括立柱，立柱外壁开设有立柱槽，立柱槽内安装螺纹杆，螺纹杆外壁设置多组外螺纹，立柱一侧安装卡环，立柱顶端拐角处分别设置有固定柱，升降电机一端穿过立柱上端延伸至立柱槽与螺纹杆上端进行连接，螺纹杆上安装衔接块，衔接块上开设有内螺纹。
优选的，所述衔接块与螺纹杆通过外螺纹与内螺纹进行螺纹连接，衔接块一端与连接组件一端连接，连接组件上端安装存储管，存储管上开设有粉末管孔洞，连接组件底端安装喷嘴。
优选的，所述清理箱内开设有箱体内腔，清理箱前壁安装前门，前门通过铰链可进行开合运动，箱体内腔内壁两侧分别设置有抽风扇，抽风扇下方开设有卡槽，抽拉板两侧安装抽拉块，抽拉块安装在卡槽内并且可以进行抽拉运动。
优选的，所述抽风扇包括固定壳、过滤棉、风扇轴、扇叶和内壳，固定壳一端穿过清理箱外壁延伸至箱体内腔，固定壳内填充有过滤棉，固定壳一端与内壳一端连接，风扇轴一端与内壳内壁连接，风扇轴外壁一周安装多组扇叶。
本发明提供另一种技术方案，一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置的方法，包括以下步骤：
第一步：先将打印材料放置在操作板上端，放置完成后启动纵向移动装置，纵向移动装置启动后通过外部控制装置将纵向移动装置移动至适合打印材料的纵向位置；
第二步：打印材料的纵向位置确定完成后，启动横向移动装置，横向移动装置启动后通过外部控制装置将横向移动装置移动至适合打印材料的横向位置；
第三步：打印材料的横向位置确定完成后通过升降装置对打印材料的高度进行调整，调整完成后即可进行喷涂工作，并且可以根据打印的需求对纵向、横向和高度进行调整；
第四步：在喷涂的同时金属粉末会漏入清理箱内，清理箱可对金属粉末进行收集和过滤。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明提供一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，第一旋转电机启动后带动滑杆进行转动，滑杆转动后通过滑杆螺纹可以带动滑块在滑杆上进行移动，滑块上端安装横向移动装置，当滑块移动至适合打印材料的纵向位置时，通过外部的控制器可以控制第一旋转电机停止工作，第二旋转电机启动后可以带动旋转轴进行转动，齿轮与活动槽内壁两侧安装的齿牙啮齿连接，旋转轴转动后使齿轮在齿牙进行横向移动，当移动至适合打印材料的横向位置时，通过外部的控制器可以控制第二旋转电机工作，智能化的操作横向与纵向的移动使工作人员的作业更加方便，提高了喷涂质量也缩短了工作时长。
2.本发明提供一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，升降电机启动后可以使螺纹杆进行转动，螺纹杆转动后通过外螺纹带动衔接块进行高度的调整，高度调整完毕后喷嘴即可对操作板上端的打印材料进行打印，同时可以将输送金属粉末的输送管从穿过卡环穿过再延伸至粉末管孔洞处，在调整了横向与纵向的往复运动时，提高了对于高度的调整，使喷涂作业不受到局限性。
3.本发明提供一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置及其方法，扇叶通过风扇轴启动转动后会进行吸风，喷涂出来的金属粉末通过风力会更快的吸入至箱体内腔中，在吸风的同时过滤棉可以更好的将粉末进行过滤，过滤棉材料采用无纺布过滤棉，无纺布过滤棉纤维组织疏松，高空隙率增加了杂质的纳污量，可有效地清除金属粉末颗粒，较大的金属粉末颗粒杂质被截留在纤维表面，而细微的金属粉末颗粒则被捕捉于滤材深层中，具有较高的过滤效率，使金属粉末不会对外部的环境造成污染，减少了金属粉末的扩散面积，使工作人员的工作环境更佳。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的纵向移动装置结构示意图；
图3为本发明的横向移动装置结构示意图；
图4为本发明的齿轮安装示意图；
图5为本发明的A处放大图；
图6为本发明的升降装置结构示意图；
图7为本发明的衔接块安装结构示意图；
图8为本发明的清理箱内部结构示意图。
图中：1、工作台；2、横向移动装置；211、支撑框架；212、固定片；213、固定螺栓；214、活动槽；215、齿牙；216、挡板；217、卡块；218、第二旋转电机；219、旋转轴；220、轴杆；221、齿轮；222、轴套；223、底块；3、纵向移动装置；31、安装块；32、滑杆；33、滑杆螺纹；34、滑块；35、螺栓孔洞；36、第一旋转电机；4、升降装置；411、立柱；412、立柱槽；413、螺纹杆；414、外螺纹；415、卡环；416、固定柱；417、升降电机；418、衔接块；419、内螺纹；420、连接组件；421、存储管；422、粉末管孔洞；423、喷嘴；5、清理箱；51、箱体内腔；52、抽风扇；521、固定壳；522、过滤棉；523、风扇轴；524、扇叶；525、内壳；53、卡槽；54、前门；55、抽拉板；56、抽拉块；6、操作板；61、废料孔洞；7、支架腿。
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做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。
为了解决现有的喷涂装置中纵向位置移动不便捷而导致纵向打印效果不佳的问题，请参阅图1-图2，本实施例提供以下技术方案：
一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，包括工作台1、横向移动装置2、纵向移动装置3、升降装置4和清理箱5，所述工作台1顶端安装操作板6，操作板6上开设有多组废料孔洞61，操作板6两侧分别安装纵向移动装置3，纵向移动装置3上端安装横向移动装置2，横向移动装置2上设置有升降装置4，工作台1底端安装清理箱5，清理箱5与操作板6上开设的废料孔洞61相通，工作台1底端拐角处分别设置有支架腿7。
纵向移动装置3包括安装块31，安装块31分别安装在工作台1上端，并且滑杆32两端与安装块31内壁连接，滑杆32上开设有滑杆螺纹33，滑杆32穿过滑块34进行螺纹连接，并且滑块34通过滑杆32可以进行往复运动，滑块34顶端开设有螺栓孔洞35，第一旋转电机36一端穿过安装块31与滑杆32连接。
具体的，当打印材料放置在操作板6上端时，启动第一旋转电机36，第一旋转电机36启动后带动滑杆32进行转动，滑杆32转动后通过滑杆螺纹33可以带动滑块34在滑杆32上进行移动，滑块34上端安装横向移动装置2，当滑块34移动至适合打印材料的纵向位置时，通过外部的控制器可以控制第一旋转电机36停止工作，可以更好的根据需求对打印材料的纵向位置随时进行调整。
为了解决现有的喷涂装置中横向位置以及喷涂高度的调整问题，请参阅图3-图7，提供以下技术方案：
横向移动装置2包括支撑框架211，支撑框架211形状为“N”字形，支撑框架211底端两侧分别设置有固定片212，支撑框架211与固定片212通过固定螺栓213进行连接，支撑框架211顶端开设有活动槽214，活动槽214内壁两侧安装多组齿牙215，活动槽214两侧均安装挡板216，卡块217卡在活动槽214上端，并且挡板216对卡块217进行限位，卡块217上端安装第二旋转电机218，第二旋转电机218底端设置有旋转轴219，并且旋转轴219穿过卡块217上端延伸至卡块217底端与轴杆220进行轴连接，齿轮221套入轴杆220外壁，轴杆220底端安装在轴套222内，轴套222安装在底块223上端，并且齿轮221与活动槽214内壁两侧安装的齿牙215进行啮齿连接，底块223底端安装升降装置4。
升降装置4包括立柱411，立柱411外壁开设有立柱槽412，立柱槽412内安装螺纹杆413，螺纹杆413外壁设置多组外螺纹414，立柱411一侧安装卡环415，立柱411顶端拐角处分别设置有固定柱416，升降电机417一端穿过立柱411上端延伸至立柱槽412与螺纹杆413上端进行连接，螺纹杆413上安装衔接块418，衔接块418上开设有内螺纹419，衔接块418与螺纹杆413通过外螺纹414与内螺纹419进行螺纹连接，衔接块418一端与连接组件420一端连接，连接组件420上端安装存储管421，存储管421上开设有粉末管孔洞422，连接组件420底端安装喷嘴423。
具体的，固定片212形状为“L”形，固定片212上端通过固定螺栓213与支撑框架211外壁连接，固定片212底端通过固定螺栓213与滑块34进行连接，第二旋转电机218启动后可以带动旋转轴219进行转动，齿轮221与活动槽214内壁两侧安装的齿牙215啮齿连接，旋转轴219转动后使齿轮221在齿牙215进行横向移动，当移动至适合打印材料的横向位置时，通过外部的控制器可以控制第二旋转电机218工作，可以更好的根据需求对打印材料的横向位置随时进行调整，此时启动升降电机417，升降电机417启动后可以使螺纹杆413进行转动，螺纹杆413转动后通过外螺纹414带动衔接块418进行高度的调整，高度调整完毕后喷嘴423即可对操作板6上端的打印材料进行打印，同时可以将输送金属粉末的输送管从穿过卡环415穿过再延伸至粉末管孔洞422处。
为了解决金属粉末在对打印材料打印时，金属粉末处理不当导致的环境污染以及工作人员的健康问题，请参阅图8，提供以下技术方案：
清理箱5内开设有箱体内腔51，清理箱5前壁安装前门54，前门54通过铰链可进行开合运动，箱体内腔51内壁两侧分别设置有抽风扇52，抽风扇52下方开设有卡槽53，抽拉板55两侧安装抽拉块56，抽拉块56安装在卡槽53内并且可以进行抽拉运动，抽风扇52包括固定壳521、过滤棉522、风扇轴523、扇叶524和内壳525，固定壳521一端穿过清理箱5外壁延伸至箱体内腔51，固定壳521内填充有过滤棉522，固定壳521一端与内壳525一端连接，风扇轴523一端与内壳525内壁连接，风扇轴523外壁一周安装多组扇叶524。
具体的，当喷嘴423对打印材料进行打印时，喷涂出的金属粉末会通过废料孔洞61落入至箱体内腔51中，同时扇叶524通过风扇轴523启动转动后会进行吸风，喷涂出来的金属粉末通过风力会更快的吸入至箱体内腔51中，在吸风的同时过滤棉522可以更好的将粉末进行过滤，使金属粉末不会对外部的环境造成污染，过滤棉522材料采用无纺布过滤棉，无纺布过滤棉纤维组织疏松，高空隙率增加了杂质的纳污量，可有效地清除金属粉末颗粒，较大的金属粉末颗粒杂质被截留在纤维表面，而细微的金属粉末颗粒则被捕捉于滤材深层中，具有较高的过滤效率。
本发明提供另一种技术方案，一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置的方法，包括以下步骤：
第一步：先将打印材料放置在操作板6上端，放置完成后启动纵向移动装置3，纵向移动装置3启动后通过外部控制装置将纵向移动装置3移动至适合打印材料的纵向位置，当滑块34移动至适合打印材料的纵向位置时，通过外部的控制器可以控制第一旋转电机36停止工作，可以更好的根据需求对打印材料的纵向位置随时进行调整；
第二步：打印材料的纵向位置确定完成后，启动横向移动装置2，横向移动装置2启动后通过外部控制装置将横向移动装置2移动至适合打印材料的横向位置，当移动至适合打印材料的横向位置时，通过外部的控制器可以控制第二旋转电机218工作，可以更好的根据需求对打印材料的横向位置随时进行调整；
第三步：打印材料的横向位置确定完成后通过升降装置4对打印材料的高度进行调整，螺纹杆413转动后通过外螺纹414带动衔接块418进行高度的调整，高度调整完毕后喷嘴423即可对操作板6上端的打印材料进行打印，调整完成后即可进行喷涂工作，并且可以根据打印的需求对纵向、横向和高度进行调整；
第四步：在喷涂的同时金属粉末会漏入清理箱5内，清理箱5可对金属粉末进行收集和过滤，喷涂出来的金属粉末通过风力会更快的吸入至箱体内腔51中，在吸风的同时过滤棉522可以更好的将粉末进行过滤，使金属粉末不会对外部的环境造成污染。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，包括工作台(1)、横向移动装置(2)、纵向移动装置(3)、升降装置(4)和清理箱(5)，其特征在于：所述工作台(1)顶端安装操作板(6)，操作板(6)上开设有多组废料孔洞(61)，操作板(6)两侧分别安装纵向移动装置(3)，纵向移动装置(3)上端安装横向移动装置(2)；
所述横向移动装置(2)上设置有升降装置(4)，工作台(1)底端安装清理箱(5)，清理箱(5)与操作板(6)上开设的废料孔洞(61)相通，工作台(1)底端拐角处分别设置有支架腿(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述纵向移动装置(3)包括安装块(31)，安装块(31)分别安装在工作台(1)上端，并且滑杆(32)两端与安装块(31)内壁连接，滑杆(32)上开设有滑杆螺纹(33)，滑杆(32)穿过滑块(34)进行螺纹连接，并且滑块(34)通过滑杆(32)可以进行往复运动，滑块(34)顶端开设有螺栓孔洞(35)，第一旋转电机(36)一端穿过安装块(31)与滑杆(32)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述横向移动装置(2)包括支撑框架(211)，支撑框架(211)形状为“N”字形，支撑框架(211)底端两侧分别设置有固定片(212)，支撑框架(211)与固定片(212)通过固定螺栓(213)进行连接，支撑框架(211)顶端开设有活动槽(214)，活动槽(214)内壁两侧安装多组齿牙(215)，活动槽(214)两侧均安装挡板(216)，卡块(217)卡在活动槽(214)上端，并且挡板(216)对卡块(217)进行限位。
4.根据权利要求3所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述卡块(217)上端安装第二旋转电机(218)，第二旋转电机(218)底端设置有旋转轴(219)，并且旋转轴(219)穿过卡块(217)上端延伸至卡块(217)底端与轴杆(220)进行轴连接，齿轮(221)套入轴杆(220)外壁，轴杆(220)底端安装在轴套(222)内，轴套(222)安装在底块(223)上端，并且齿轮(221)与活动槽(214)内壁两侧安装的齿牙(215)进行啮齿连接，底块(223)底端安装升降装置(4)。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述升降装置(4)包括立柱(411)，立柱(411)外壁开设有立柱槽(412)，立柱槽(412)内安装螺纹杆(413)，螺纹杆(413)外壁设置多组外螺纹(414)，立柱(411)一侧安装卡环(415)，立柱(411)顶端拐角处分别设置有固定柱(416)，升降电机(417)一端穿过立柱(411)上端延伸至立柱槽(412)与螺纹杆(413)上端进行连接，螺纹杆(413)上安装衔接块(418)，衔接块(418)上开设有内螺纹(419)。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述衔接块(418)与螺纹杆(413)通过外螺纹(414)与内螺纹(419)进行螺纹连接，衔接块(418)一端与连接组件(420)一端连接，连接组件(420)上端安装存储管(421)，存储管(421)上开设有粉末管孔洞(422)，连接组件(420)底端安装喷嘴(423)。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述清理箱(5)内开设有箱体内腔(51)，清理箱(5)前壁安装前门(54)，前门(54)通过铰链可进行开合运动，箱体内腔(51)内壁两侧分别设置有抽风扇(52)，抽风扇(52)下方开设有卡槽(53)，抽拉板(55)两侧安装抽拉块(56)，抽拉块(56)安装在卡槽(53)内并且可以进行抽拉运动。
8.根据权利要求7所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置，其特征在于：所述抽风扇(52)包括固定壳(521)、过滤棉(522)、风扇轴(523)、扇叶(524)和内壳(525)，固定壳(521)一端穿过清理箱(5)外壁延伸至箱体内腔(51)，固定壳(521)内填充有过滤棉(522)，固定壳(521)一端与内壳(525)一端连接，风扇轴(523)一端与内壳(525)内壁连接，风扇轴(523)外壁一周安装多组扇叶(524)。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种用于3D打印的金属粉末往复喷涂装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：先将打印材料放置在操作板(6)上端，放置完成后启动纵向移动装置(3)，纵向移动装置(3)启动后通过外部控制装置将纵向移动装置(3)移动至适合打印材料的纵向位置；
第二步：打印材料的纵向位置确定完成后，启动横向移动装置(2)，横向移动装置(2)启动后通过外部控制装置将横向移动装置(2)移动至适合打印材料的横向位置；
第三步：打印材料的横向位置确定完成后通过升降装置(4)对打印材料的高度进行调整，调整完成后即可进行喷涂工作，并且可以根据打印的需求对纵向、横向和高度进行调整；
第四步：在喷涂的同时金属粉末会漏入清理箱(5)内，清理箱(5)可对金属粉末进行收集和过滤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116000249A (zh) * 2023-01-10 2023-04-25 重庆金石智诚科技有限公司 一种具有双墨路的喷墨系统

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