CN117532874B - 一种旋转连续打印型sls 3d打印机结构 - Google Patents

一种旋转连续打印型sls 3d打印机结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,涉及增材制造装备中的选择性激光烧结装备的技术领域,解决了目前SLS 3D打印需要在每层打印前等待铺粉与刮平粉末的问题,打印机由所打印的物品底层依次向上分层打印,升降打印平台结构的上表面分为铺粉区、刮粉区、红外加热区域和激光打印区,升降打印平台结构绕轴线逆时针转动一圈即可进行一层的铺粉、刮粉、加热和烧结工序,完成一层的打印,随后升降打印平台结构下移一层的距离,进行下一层的打印,本发明用以完成对尼龙等高分子化合物、金属、陶瓷等材料的增材制造,能支持同时进行铺粉、刮平粉末和打印工作,可以节省打印时铺粉与刮平粉末的时间,提高该类增材制造装备的工作效率。

Description

一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构
技术领域
本发明涉及增材制造装备中的选择性激光烧结装备的技术领域,尤其涉及一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构。
背景技术
随着社会发展与时代进步,工业制造水平也在不断提高,增材制造技术的诞生与发展,为制造领域带来了更多可能性。目前,增材制造技术正应用于航空航天、汽车、军事、医药、建筑、体育、化工等多个领域,在模具、能源、食品、纺织以及环保等行业中也发挥着重要作用。
SLS是一种常见的3D打印技术,又叫做选择性激光烧结技术,该技术利用激光选择性地将粉末材料烧结成实体,SLS 3D打印技术可以使用多种可熔融粉末材料,如尼龙等高分子化合物、金属、陶瓷以及它们的复合材料等,可以制造出复杂几何形状的结构,成品具有高精度和良好的物理性能,是最常用的几种3D打印技术之一。
常规的SLS 3D打印机需要利用滑轨带动铺粉辊铺粉,激光每打印一层前,都要用铺粉辊进行铺粉操作,有时还需要将粉末刮平,然后才能继续打印,因此有很大一部分时间都用在了铺粉以及刮平粉末上。
发明内容
针对上述产生的目前SLS 3D打印需要在每层打印前等待铺粉与刮平粉末的问题,本发明的目的在于提供一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,用以完成对尼龙等高分子化合物、金属、陶瓷等材料的增材制造,能支持同时进行铺粉、刮平粉末和打印工作,便可以节省打印时铺粉与刮平粉末的时间,提高该类增材制造装备的工作效率。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,包括:铝型材框架6、成型箱7、加热装置1、铺粉装置2、刮粉板3、振镜4和激光发射器5,所述成型箱7、所述加热装置1、所述铺粉装置2、所述刮粉板3、所述振镜4和所述激光发射器5均安装在所述铝型材框架6上。
成型箱7包括:旋转粉缸结构8和升降打印平台结构9,升降打印平台结构9可升降地安装在旋转粉缸结构8内,通过转动旋转粉缸结构8的粉缸主体带动升降打印平台结构9的平台部分转动。所述铺粉装置2设于升降打印平台结构9的上方,所述铺粉装置2用于将粉末铺设在升降打印平台结构9上,所述刮粉板3设于升降打印平台结构9的上方,所述刮粉板3用于刮平落在升降打印平台结构9上的粉末,所述加热装置1设于升降打印平台结构9的上方,所述加热装置1用于对位于升降打印平台结构9上方的粉末加热,所述激光发射器5用于发射激光对粉末进行烧结,所述振镜4可转动,所述振镜4用于改变激光的照射角度,使激光照射到粉末上。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,旋转粉缸结构8还包括:旋转粉缸轴承座15和第一轴承17,旋转粉缸轴承座15内安装有至少一个所述第一轴承17,所述粉缸主体通过多个所述第一轴承17转动安装在所述旋转粉缸轴承座15内。
旋转粉缸结构8还包括:第一垫圈16,多个所述第一轴承17同轴设置,任意相邻的两个所述第一轴承17之间设置有一个所述第一垫圈16。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,粉缸主体包括:第一旋转粉缸零件11、第二旋转粉缸零件12、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14,所述第一旋转粉缸零件11、所述第三旋转粉缸零件13和所述第四旋转粉缸零件14由上至下依次同轴设置,所述第一旋转粉缸零件11、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14均呈筒状,所述第二旋转粉缸零件12呈板状且中部开设有通孔,所述第二旋转粉缸零件12安装在第一旋转粉缸零件11的底部,第三旋转粉缸零件13的顶部与第二旋转粉缸零件12的底面连接,第三旋转粉缸零件13的底部与第四旋转粉缸零件14的顶部连接,第一旋转粉缸零件11、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14的内部通过位于第二旋转粉缸零件12的通孔密闭连通成通路结构,多个所述第一轴承17均安装在第三旋转粉缸零件13的外壁上。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,升降打印平台结构9还包括:升降打印平台阶梯轴24、升降打印平台轴承座25和第二轴承26,升降打印平台轴承座25安装在平台部分的底部,升降打印平台轴承座25内安装有至少一个所述第二轴承26,所述升降打印平台轴承座25和升降打印平台阶梯轴24的上端通过多个所述第二轴承26转动连接。
升降打印平台结构9还包括:第二垫圈27,多个所述第二轴承26同轴设置,任意相邻的两个所述第二轴承26之间设置有一个所述第二垫圈27。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,平台部分包括:上平台21、毛毡垫22和下平台23,上平台21、毛毡垫22和下平台23由上至下依次铺设连接,下平台23和升降打印平台轴承座25连接,毛毡垫22的外沿和第一旋转粉缸零件11的内壁过盈配合,通过转动第一旋转粉缸零件11带动所述平台部分转动。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,升降打印平台结构9还包括:薄螺母下垫片28和细牙薄螺母29,多个所述第二轴承26均安装在升降打印平台阶梯轴24的顶端外壁,升降打印平台阶梯轴24的顶端开设有外螺纹,所述细牙薄螺母29旋紧在升降打印平台阶梯轴24的顶端,所述薄螺母下垫片28套设在升降打印平台阶梯轴24的顶端且设于细牙薄螺母29的下方,通过所述薄螺母下垫片28对多个所述第二轴承26限位。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,第一旋转粉缸零件11的内径尺寸、第二旋转粉缸零件12的通孔内径尺寸、第三旋转粉缸零件13的内径尺寸、第四旋转粉缸零件14的内径尺寸依次减小,第二旋转粉缸零件12的底部及第四旋转粉缸零件14的外壁均采用斜角过渡,上平台21和下平台23的外径均小于毛毡垫22的外径,升降打印平台阶梯轴24的外径小于第四旋转粉缸零件14的内径。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,还包括:动能机构和带传动机构,第四旋转粉缸零件14的外壁开设有键槽,动能机构和第四旋转粉缸零件14通过带传动机构传动连接,动能机构用于驱动第四旋转粉缸零件14绕其轴线转动。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,还包括:电动缸,升降打印平台阶梯轴24的下端和电动缸的缸杆连接,电动缸用于驱动升降打印平台结构9升降。
上述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,还包括:电机,所述电机用于转动所述振镜4以调节所述振镜4对激光的反射/折射角度。加热装置1包括:红外加热器和灯罩,所述灯罩安装在所述铝型材框架6上,所述灯罩内排列安装有功率依次增高的红外加热器。铺粉装置2包括:储粉箱、落粉装置和铺粉斗,粉末储存在储粉箱内,落粉装置安装在储粉箱下侧,铺粉斗安装在落粉装置的下侧,通过落粉装置控制位于储粉箱内的粉末通过所述铺粉斗铺设在升降打印平台结构9上。刮粉板3呈长条状,刮粉板3的一端与铝型材框架6连接,刮粉板3的另一端设于升降打印平台结构9的上方,通过刮粉板3的另一端对转动中的升降打印平台结构9上的粉末刮平。
本发明由于采用了上述技术,使之与现有技术相比具有的积极效果是:
(1)本发明用以完成对尼龙等高分子化合物、金属、陶瓷等材料的增材制造,能支持同时进行铺粉、刮平粉末和打印工作,可以节省打印时铺粉与刮平粉末的时间,提高该类增材制造装备的工作效率。
(2)本发明中,打印机由所打印的物品底层依次向上分层打印,升降打印平台结构的上表面分为铺粉区、刮粉区、红外加热区域和激光打印区,升降打印平台结构绕轴线逆时针转动一圈即可进行一层的铺粉、刮粉、加热和烧结工序,完成一层的打印,随后升降打印平台结构下移一层的距离,进行下一层的打印,既完成了铺粉和刮平工序,保证打印过程的顺利,又节约了打印时间,加快打印效率。
(3)本发明为实现旋转打印,通过对成型箱、加热装置、铺粉装置、刮粉板、振镜及激光发射器间的相对布置位置及安装方式进行设计,实现了成型箱旋转一周,可以同时完成铺粉、刮粉、加热和烧结工序,方便进行连续打印,提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的结构示意图。
图2是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的俯视图。
图3是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的成型箱的剖视图。
图4是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的旋转粉缸结构的结构示意图。
图5是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的旋转粉缸结构的剖视图。
图6是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的升降打印平台结构的结构示意图。
图7是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的升降打印平台结构的剖视图。
图8是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的激光烧结位置示意图。
图9是本发明的一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构的打印位置示意图。
附图中:1、加热装置;2、铺粉装置;3、刮粉板;4、振镜;5、激光发射器;6、铝型材框架;7、成型箱;8、旋转粉缸结构;9、升降打印平台结构;11、第一旋转粉缸零件;12、第二旋转粉缸零件;13、第三旋转粉缸零件;14、第四旋转粉缸零件;15、旋转粉缸轴承座;16、第一垫圈;17、第一轴承;21、上平台;22、毛毡垫;23、下平台;24、升降打印平台阶梯轴;25、升降打印平台轴承座;26、第二轴承;27、第二垫圈;28、薄螺母下垫片;29、细牙薄螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
请参照图1至图9所示,示出了一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其中,包括:铝型材框架6、成型箱7、加热装置1、铺粉装置2、刮粉板3、振镜4和激光发射器5,成型箱7、加热装置1、铺粉装置2、刮粉板3、振镜4和激光发射器5均安装在铝型材框架6上。
成型箱7包括:旋转粉缸结构8和升降打印平台结构9,升降打印平台结构9可升降地安装在旋转粉缸结构8内,通过转动旋转粉缸结构8的粉缸主体带动升降打印平台结构9的平台部分转动。铺粉装置2设于升降打印平台结构9的上方,铺粉装置2用于将粉末铺设在升降打印平台结构9上,刮粉板3设于升降打印平台结构9的上方,刮粉板3用于刮平落在升降打印平台结构9上的粉末,加热装置1设于升降打印平台结构9的上方,加热装置1用于对位于升降打印平台结构9上方的粉末加热,激光发射器5用于发射激光对粉末进行烧结,振镜4可转动,振镜4用于改变激光的照射角度,使激光照射到粉末上。
进一步,在一种较佳实施例中,旋转粉缸结构8还包括:旋转粉缸轴承座15和第一轴承17,旋转粉缸轴承座15内安装有至少一个第一轴承17,粉缸主体通过多个第一轴承17转动安装在旋转粉缸轴承座15内。
旋转粉缸结构8还包括:第一垫圈16,多个第一轴承17同轴设置,任意相邻的两个第一轴承17之间设置有一个第一垫圈16。
进一步,在一种较佳实施例中,粉缸主体包括:第一旋转粉缸零件11、第二旋转粉缸零件12、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14,第一旋转粉缸零件11、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14由上至下依次同轴设置,第一旋转粉缸零件11、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14均呈筒状,第二旋转粉缸零件12呈板状且中部开设有通孔,第二旋转粉缸零件12安装在第一旋转粉缸零件11的底部,第三旋转粉缸零件13的顶部与第二旋转粉缸零件12的底面连接,第三旋转粉缸零件13的底部与第四旋转粉缸零件14的顶部连接,第一旋转粉缸零件11、第三旋转粉缸零件13和第四旋转粉缸零件14的内部通过位于第二旋转粉缸零件12的通孔密闭连通成通路结构,多个第一轴承17均安装在第三旋转粉缸零件13的外壁上。
进一步,在一种较佳实施例中,升降打印平台结构9还包括:升降打印平台阶梯轴24、升降打印平台轴承座25和第二轴承26,升降打印平台轴承座25安装在平台部分的底部,升降打印平台轴承座25内安装有至少一个第二轴承26,升降打印平台轴承座25和升降打印平台阶梯轴24的上端通过多个第二轴承26转动连接。
升降打印平台结构9还包括:第二垫圈27,多个第二轴承26同轴设置,任意相邻的两个第二轴承26之间设置有一个第二垫圈27。
进一步,在一种较佳实施例中,平台部分包括:上平台21、毛毡垫22和下平台23,上平台21、毛毡垫22和下平台23由上至下依次铺设连接,下平台23和升降打印平台轴承座25连接,毛毡垫22的外沿和第一旋转粉缸零件11的内壁过盈配合,通过转动第一旋转粉缸零件11带动平台部分转动。
进一步,在一种较佳实施例中,升降打印平台结构9还包括:薄螺母下垫片28和细牙薄螺母29,多个第二轴承26均安装在升降打印平台阶梯轴24的顶端外壁,升降打印平台阶梯轴24的顶端开设有外螺纹,细牙薄螺母29旋紧在升降打印平台阶梯轴24的顶端,薄螺母下垫片28套设在升降打印平台阶梯轴24的顶端且设于细牙薄螺母29的下方,通过薄螺母下垫片28对多个第二轴承26限位。
进一步,在一种较佳实施例中,第一旋转粉缸零件11的内径尺寸、第二旋转粉缸零件12的通孔内径尺寸、第三旋转粉缸零件13的内径尺寸、第四旋转粉缸零件14的内径尺寸依次减小,第二旋转粉缸零件12的底部及第四旋转粉缸零件14的外壁均采用斜角过渡,上平台21和下平台23的外径均小于毛毡垫22的外径,升降打印平台阶梯轴24的外径小于第四旋转粉缸零件14的内径。
进一步,在一种较佳实施例中,还包括:动能机构和带传动机构,第四旋转粉缸零件14的外壁开设有键槽,动能机构和第四旋转粉缸零件14通过带传动机构传动连接,动能机构用于驱动第四旋转粉缸零件14绕其轴线转动。
进一步,在一种较佳实施例中,还包括:电动缸,升降打印平台阶梯轴24的下端和电动缸的缸杆连接,电动缸用于驱动升降打印平台结构9升降。
进一步,在一种较佳实施例中,还包括:电机,电机用于转动振镜4以调节振镜4对激光的反射/折射角度。加热装置1包括:红外加热器和灯罩,灯罩安装在铝型材框架6上,灯罩内排列安装有功率依次增高的红外加热器。铺粉装置2包括:储粉箱、落粉装置和铺粉斗,粉末储存在储粉箱内,落粉装置安装在储粉箱下侧,铺粉斗安装在落粉装置的下侧,通过落粉装置控制位于储粉箱内的粉末通过铺粉斗铺设在升降打印平台结构9上。刮粉板3呈长条状,刮粉板3的一端与铝型材框架6连接,刮粉板3的另一端设于升降打印平台结构9的上方,通过刮粉板3的另一端对转动中的升降打印平台结构9上的粉末刮平。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式:
本发明的进一步实施例中,一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,该结构的主体部分为一种成型箱7结构,成型箱7结构主要包括两部分:升降打印平台结构9和旋转粉缸结构8,该结构除了可以完成升降打印平台结构9平台部分和旋转粉缸结构8粉缸部分的共同旋转运动,还能进行升降打印平台结构9的升降运动。在旋转运动时可以同时进行铺粉、刮粉以及打印操作,在一层铺粉结束后,通过降低升降打印平台的高度进行下一层的工作。
本发明的进一步实施例中,如图4和图5所示,旋转粉缸结构8主要由第一旋转粉缸零件11、第二旋转粉缸零件12、第三旋转粉缸零件13、第四旋转粉缸零件14四个部分组成,由螺栓连接,其中第二旋转粉缸零件12、第三旋转粉缸零件13两部分通过沉头螺栓连接,由第一轴承17支撑,两个第一轴承17间有第一垫圈16,旋转粉缸轴承座15固定在一平面上,其中第二旋转粉缸零件12、第四旋转粉缸零件14两部分直角过渡处呈锥形,力学性能更好。
本发明的进一步实施例中,如图6和图7所示,升降打印平台结构9的平台部分由上平台21、毛毡垫22以及下平台23组成,其中,上平台21以及下平台23平台直径小于第一旋转粉缸零件11内壁直径,不与内壁直接接触,在上平台21以及下平台23之间有直径略大于第一旋转粉缸零件11内壁直径的毛毡垫22,与内壁之间过盈配合,保证第一旋转粉缸零件11旋转时可以带动升降打印平台结构9的平台部分一起旋转,上平台21、毛毡垫22以及下平台23之间通过平头螺栓连接,以保证铺粉时粉末在平台上可以基本一齐。
本发明的进一步实施例中,下平台23与升降打印平台轴承座25通过螺栓连接,升降打印平台轴承座25与升降打印平台阶梯轴24之间有第二轴承26,保证第一旋转粉缸零件11通过毛毡垫22带动升降打印平台结构9的平台部分旋转时,升降打印平台阶梯轴24可以不旋转,升降打印平台阶梯轴24下方有螺纹孔,与电动缸之间通过螺纹连接,所以升降打印平台阶梯轴24在这里无法和平台部分一起旋转,而是被电动缸驱动进行升降运动,而升降打印平台阶梯轴24也会带动整个升降打印平台结构9进行升降运动。
本发明的进一步实施例中,升降打印平台阶梯轴24上方有细牙螺纹,薄螺母下垫片28内径略大于细牙螺纹外径,薄螺母下垫片28上方有2个细牙薄螺母29,与升降打印平台阶梯轴24上方螺纹配合,压在垫片上用以锁紧轴承。升降打印平台阶梯轴24最上方第一个轴肩略低于轴承的高度,故薄螺母的力通过垫片传递到轴承上,由轴承承受力。升降打印平台阶梯轴24局部的平面用以在拧螺母时进行夹持。两个第二轴承26间有第二垫圈27。
本发明的进一步实施例中,成型箱7结构剖视图如图3所示,开始时,升降打印平台结构9的平台部分应位于第一旋转粉缸零件11上侧,随着铺粉不断进行,平台逐层下降。
本发明的进一步实施例中,该结构通过同步带轮传递驱动电机的转矩,一侧同步带轮通过联轴器与驱动电机、减速器相连接,另一侧同步带轮通过键连接带动第四旋转粉缸零件14旋转,第三旋转粉缸零件13与轴承过盈配合以保证旋转的稳定,第一旋转粉缸零件11内壁与升降打印平台结构9的毛毡垫过盈配合,通过过盈配合带动平台部分旋转。升降打印平台结构9的轴承座与电动缸驱动的升降打印平台阶梯轴之间有轴承,保证平台部分旋转时,由电动缸驱动升降的阶梯轴可不旋转。需要平台升降时,驱动电动缸带动升降打印平台结构9升降即可。
本发明的进一步实施例中,与成型箱7结构相匹配的铺粉、刮粉、加热以及打印结构的布置示意如图1和图2所示,铺粉装置2由储粉箱、落粉装置和铺粉斗等构成,刮粉板3工作部分为长条形部分,长条形部分尾部的方形部分用于将刮粉板固定在外侧铝型材上,刮粉板不随旋转粉缸一起转动。加热装置1由红外加热器和灯罩等构成。激光发射器5固定在铝型材上,发出的激光通过振镜4反射/折射到需要烧结的粉末上,振镜4需要安装在合理位置,通过电机驱动进行旋转。刮粉板3在铺粉装置2之后,距离较近,用于将粉末刮平。加热装置1灯罩里排列着功率依次增高的红外加热器,以达到逐渐升温的目的。铺粉装置2和刮粉板3布置在加热装置1一侧,激光发射器5和振镜4布置在加热装置1另一侧附近,可以立刻将温度足够的粉末进行烧结。
本发明的进一步实施例中,打印过程示意图如图8、图9所示,图9整个圆形区域为升降打印平台,先由铺粉区上方的铺粉装置向下铺粉,经过刮粉区刮平后,粉末在红外线加热区加热到特定温度,最后在激光打印区由激光发射器和振镜完成打印工作,这样便可以使打印机在一侧打印时另一侧仍然可以进行铺粉工作,如图8所示。
本发明的进一步实施例中,打印机由所打印的物品底层向上一层层打印,结合图1、图2、图8和图9所示,加热装置1、铺粉装置2、刮粉板3、振镜4和激光发射器5均设于升降打印平台结构9的上方,升降打印平台结构9的上表面分为图9所示的铺粉区、刮粉区、红外加热区域和激光打印区,打印机在运行过程中,升降打印平台结构9匀速逆时针转动,图9所示的升降打印平台结构9的左下部分为激光打印区,一般情况下为了将达到温度的粉末立刻进行烧结,激光扫描位置可尽量靠近加热装置1附近,右下部分同时设有铺粉区和刮粉区,铺粉区和刮粉区位置如图9所示,上半部分为红外加热区域,铺粉装置2将粉末铺设在铺粉区后,升降打印平台结构9转动并经过刮粉区,刮粉板3对经过刮粉区的粉末刮平,随后粉末随升降打印平台结构9继续转动且经过红外加热区域,通过加热装置1对粉末加热升温,加热后的粉末随升降打印平台结构9继续转动至激光打印区,激光发射器5发射激光并通过振镜4反射/折射至位于激光打印区的粉末,激光对位于激光打印区的粉末进行烧结,升降打印平台阶梯轴24的下端和电动缸的缸杆连接,当一层打印完成后,电动缸拉动升降打印平台阶梯轴24下移一层的距离,铺粉装置2对已打印层上表面铺粉并进行下一层的打印。
本发明的进一步实施例中,铺粉装置2安装在铝型材框架6上,铺粉装置2包括:储粉箱、落粉装置和铺粉斗,储粉箱用于储粉,落粉装置用于控制落粉,铺粉斗设于铺粉区的上方,落粉装置开启落粉后,粉末由铺粉斗出落至升降打印平台结构9上表面的铺粉区。
本发明的进一步实施例中,刮粉板3固定安装在铝型材框架6上,刮粉板3呈条形板状且设于刮粉区位置,刮粉板3的刮粉端部延伸至升降打印平台结构9上表面的圆心处,升降打印平台结构9逆时针转动,通过固定在升降打印平台结构9上方的刮粉板3对粉末进行刮平。
本发明的进一步实施例中,加热装置1安装在铝型材框架6上,加热装置1包括:红外加热器和灯罩,灯罩里排列着功率依次增高的红外加热器,通过红外加热器对位于红外加热区域的粉末加热,以便于粉末具有足够的温度经激光照射后立刻进行烧结。
本发明的进一步实施例中,如图8和图9所示,振镜4和激光发射器5位于升降打印平台结构9的上方,激光发射器5用于发射激光,振镜4对激光进行反射或折射,调节激光的照射角度至激光打印区,通过激光对加热后的粉末进行烧结。
本发明的进一步实施例中,振镜4转动安装在铝型材框架6上,通过电机调节振镜4的转动角度以调节激光的照射角度。
本发明的进一步实施例中,刮粉板3固定安装在铝型材框架6上,打印过程中,铺粉装置2、振镜4和激光发射器5无需再次进行调整,打印机对所打印的物品由下至上分层打印,每一层打印过程中,其上表面位于同一水平高度,保证刮粉板3能够刮平落于铺粉区的粉末,当一层打印完成后,电动缸拉动升降打印平台阶梯轴24下移一层的距离,铺粉装置2对已打印层上表面铺粉并进行下一层的打印。
本发明的进一步实施例中,成型箱7包括:旋转粉缸结构8和升降打印平台结构9,旋转粉缸结构8和升降打印平台结构9的装配关系如图3所示,旋转粉缸结构8的结构如图4和图5所示,升降打印平台结构9的结构如图6和图7所示,升降打印平台结构9的毛毡垫22抵于第一旋转粉缸零件11的内壁,两者之间过盈配合,通过驱动电机驱动第四旋转粉缸零件14转动带动升降打印平台结构9的平台部分转动。
本发明的进一步实施例中,毛毡垫22抵于第一旋转粉缸零件11的内壁,两者之间过盈配合且具有较大的摩擦力,同时毛毡垫22较为柔软,通过电动缸拉动升降打印平台结构9在第一旋转粉缸零件11内下移的过程中,不会划伤第一旋转粉缸零件11的内壁,避免发生磕碰,同时避免产生较大震动对打印过程造成影响。
本发明的进一步实施例中,第四旋转粉缸零件14的外壁开设有键槽,动能机构和第四旋转粉缸零件14通过带传动机构传动连接,动能机构用于驱动第四旋转粉缸零件14绕其轴线转动,动能机构包括:驱动电机、减速器、联轴器和主动转轴,带传动机构包括:主动带轮、从动带轮和同步带,主动带轮安装在主动转轴上,驱动电机的输出端和减速器的输入端连接,减速器的输出端和主动转轴通过联轴器连接,从动带轮通过键安装在第四旋转粉缸零件14上,主动带轮和从动带轮通过同步带进行传动,驱动电机驱动主动带轮转动后通过同步带带动从动带轮转动,进而带动第四旋转粉缸零件14绕其轴线转动,并通过旋转粉缸结构8的粉缸主体带动位于其内的升降打印平台结构9的平台部分转动。
本发明的进一步实施例中,如图8和图9所示,打印机由所打印的物品底层依次向上分层打印,升降打印平台结构9的上表面分为铺粉区、刮粉区、红外加热区域和激光打印区,升降打印平台结构9绕轴线逆时针转动一圈即可进行一层的铺粉、刮粉、加热和烧结工序,完成一层的打印,随后升降打印平台结构9下移一层的距离,进行下一层的打印,既完成了铺粉和刮平工序,保证打印过程的顺利,又节约了打印时间,加快打印效率。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,包括:铝型材框架(6)、成型箱(7)、加热装置(1)、铺粉装置(2)、刮粉板(3)、振镜(4)和激光发射器(5),所述成型箱(7)、所述加热装置(1)、所述铺粉装置(2)、所述刮粉板(3)、所述振镜(4)和所述激光发射器(5)均安装在所述铝型材框架(6)上;
成型箱(7)包括:旋转粉缸结构(8)和升降打印平台结构(9),升降打印平台结构(9)可升降地安装在旋转粉缸结构(8)内,通过转动旋转粉缸结构(8)的粉缸主体带动升降打印平台结构(9)的平台部分转动;所述铺粉装置(2)设于升降打印平台结构(9)的上方,所述铺粉装置(2)用于将粉末铺设在升降打印平台结构(9)上,所述刮粉板(3)设于升降打印平台结构(9)的上方,所述刮粉板(3)用于刮平落在升降打印平台结构(9)上的粉末,所述加热装置(1)设于升降打印平台结构(9)的上方,所述加热装置(1)用于对位于升降打印平台结构(9)上方的粉末加热,所述激光发射器(5)用于发射激光对粉末进行烧结,所述振镜(4)可转动,所述振镜(4)用于改变激光的照射角度,使激光照射到粉末上;
旋转粉缸结构(8)还包括:旋转粉缸轴承座(15)和第一轴承(17),旋转粉缸轴承座(15)内安装有至少一个所述第一轴承(17),所述粉缸主体通过多个所述第一轴承(17)转动安装在所述旋转粉缸轴承座(15)内;
粉缸主体包括:第一旋转粉缸零件(11)、第二旋转粉缸零件(12)、第三旋转粉缸零件(13)和第四旋转粉缸零件(14),所述第一旋转粉缸零件(11)、所述第三旋转粉缸零件(13)和所述第四旋转粉缸零件(14)由上至下依次同轴设置,所述第一旋转粉缸零件(11)、第三旋转粉缸零件(13)和第四旋转粉缸零件(14)均呈筒状,所述第二旋转粉缸零件(12)呈板状且中部开设有通孔,所述第二旋转粉缸零件(12)安装在第一旋转粉缸零件(11)的底部,第三旋转粉缸零件(13)的顶部与第二旋转粉缸零件(12)的底面连接,第三旋转粉缸零件(13)的底部与第四旋转粉缸零件(14)的顶部连接,第一旋转粉缸零件(11)、第三旋转粉缸零件(13)和第四旋转粉缸零件(14)的内部通过位于第二旋转粉缸零件(12)的通孔密闭连通成通路结构,多个所述第一轴承(17)均安装在第三旋转粉缸零件(13)的外壁上;
升降打印平台结构(9)还包括:升降打印平台阶梯轴(24)、升降打印平台轴承座(25)和第二轴承(26),升降打印平台轴承座(25)安装在平台部分的底部,升降打印平台轴承座(25)内安装有至少一个所述第二轴承(26),所述升降打印平台轴承座(25)和升降打印平台阶梯轴(24)的上端通过多个所述第二轴承(26)转动连接;
还包括:电动缸,升降打印平台阶梯轴(24)的下端和电动缸的缸杆连接,电动缸用于驱动升降打印平台结构(9)升降。
2.根据权利要求1所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,旋转粉缸结构(8)还包括:第一垫圈(16),多个所述第一轴承(17)同轴设置,任意相邻的两个所述第一轴承(17)之间设置有一个所述第一垫圈(16)。
3.根据权利要求2所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,升降打印平台结构(9)还包括:第二垫圈(27),多个所述第二轴承(26)同轴设置,任意相邻的两个所述第二轴承(26)之间设置有一个所述第二垫圈(27)。
4.根据权利要求3所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,平台部分包括:上平台(21)、毛毡垫(22)和下平台(23),上平台(21)、毛毡垫(22)和下平台(23)由上至下依次铺设连接,下平台(23)和升降打印平台轴承座(25)连接,毛毡垫(22)的外沿和第一旋转粉缸零件(11)的内壁过盈配合,通过转动第一旋转粉缸零件(11)带动所述平台部分转动。
5.根据权利要求4所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,升降打印平台结构(9)还包括:薄螺母下垫片(28)和细牙薄螺母(29),多个所述第二轴承(26)均安装在升降打印平台阶梯轴(24)的顶端外壁,升降打印平台阶梯轴(24)的顶端开设有外螺纹,所述细牙薄螺母(29)旋紧在升降打印平台阶梯轴(24)的顶端,所述薄螺母下垫片(28)套设在升降打印平台阶梯轴(24)的顶端且设于细牙薄螺母(29)的下方,通过所述薄螺母下垫片(28)对多个所述第二轴承(26)限位。
6.根据权利要求4所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,第一旋转粉缸零件(11)的内径尺寸、第二旋转粉缸零件(12)的通孔内径尺寸、第三旋转粉缸零件(13)的内径尺寸、第四旋转粉缸零件(14)的内径尺寸依次减小,第二旋转粉缸零件(12)的底部及第四旋转粉缸零件(14)的外壁均采用斜角过渡,上平台(21)和下平台(23)的外径均小于毛毡垫(22)的外径,升降打印平台阶梯轴(24)的外径小于第四旋转粉缸零件(14)的内径。
7.根据权利要求1所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,还包括:动能机构和带传动机构,第四旋转粉缸零件(14)的外壁开设有键槽,动能机构和第四旋转粉缸零件(14)通过带传动机构传动连接,动能机构用于驱动第四旋转粉缸零件(14)绕其轴线转动。
8.根据权利要求1所述的旋转连续打印型SLS 3D打印机结构,其特征在于,还包括:电机,所述电机用于转动所述振镜(4)以调节所述振镜(4)对激光的反射/折射角度;加热装置(1)包括:红外加热器和灯罩,所述灯罩安装在所述铝型材框架(6)上,所述灯罩内排列安装有功率依次增高的红外加热器;铺粉装置(2)包括:储粉箱、落粉装置和铺粉斗,粉末储存在储粉箱内,落粉装置安装在储粉箱下侧,铺粉斗安装在落粉装置的下侧,通过落粉装置控制位于储粉箱内的粉末通过所述铺粉斗铺设在升降打印平台结构(9)上;刮粉板(3)呈长条状,刮粉板(3)的一端与铝型材框架(6)连接,刮粉板(3)的另一端设于升降打印平台结构(9)的上方,通过刮粉板(3)的另一端对转动中的升降打印平台结构(9)上的粉末刮平。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021017129A1 (zh) * 2019-07-31 2021-02-04 西安增材制造国家研究院有限公司 一种增材制造装置及成形方法
CN112355325A (zh) * 2020-09-28 2021-02-12 西安增材制造国家研究院有限公司 一种基于随动粉缸的ebsm设备
CN112496352A (zh) * 2021-02-07 2021-03-16 西安赛隆金属材料有限责任公司 一种粉床电子束增材制造设备及方法
CN116766585A (zh) * 2022-11-22 2023-09-19 上海汉邦联航激光科技有限公司 回转式3d打印系统及打印方法
WO2023193307A1 (zh) * 2022-04-08 2023-10-12 江苏科技大学 一种激光3d打印多金属材料成型装置及其工作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021017129A1 (zh) * 2019-07-31 2021-02-04 西安增材制造国家研究院有限公司 一种增材制造装置及成形方法
CN112355325A (zh) * 2020-09-28 2021-02-12 西安增材制造国家研究院有限公司 一种基于随动粉缸的ebsm设备
CN112496352A (zh) * 2021-02-07 2021-03-16 西安赛隆金属材料有限责任公司 一种粉床电子束增材制造设备及方法
WO2023193307A1 (zh) * 2022-04-08 2023-10-12 江苏科技大学 一种激光3d打印多金属材料成型装置及其工作方法
CN116766585A (zh) * 2022-11-22 2023-09-19 上海汉邦联航激光科技有限公司 回转式3d打印系统及打印方法

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