CN205573048U - 一种新型下供粉式3d打印机工作系统 - Google Patents
一种新型下供粉式3d打印机工作系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种新型下供粉式3D打印机工作系统，包括工作缸、送粉缸、铺粉装置、节粉缸以及安装固定用的基座，其特征在于：所述送粉缸、工作缸和节粉缸水平横向布置，且节粉缸和送粉缸分别设置在工作缸的两侧，铺粉装置设置在基座的上方，所述节粉缸包括盛装粉末的缸体，所述缸体内下部设置有可升降调节台，所述铺粉装置的铺粉辊行程越过节粉缸外侧。本实用新型的有益效果在于其结构紧促，工作效率高、可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工作系统，具体涉及一种3D打印机的工作系统，属于下供粉式的快速成形设备的一种。
背景技术
选择性激光烧结成形(Selective Laser Sintering,SLS)是目前已商品化的快速成形方法。其工作方法是：首先在工作台上均匀铺上一定厚度的粉末，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，从而使粉末固化成截面形状，一层完成后工作台下降一个层厚，铺粉机构在已烧结的表面再铺上一层粉末进行下一层烧结。这个过程重复进行直到制造出整个三维模型。SLS可以使用多种粉末材料，如石膏，淀粉，陶瓷材料，高分子材料以及它们的复合粉末等，其中粉末的铺覆是关键技术，它对SLS成形的速度，精度和可靠性以及设备的体积、价格等影响很大。
目前SLS快速成形设备中普遍采用双工作缸式供粉装置结构，即平行布置工作缸和供粉缸。在工作过程中，当一层粉末成形完成后，工作缸中的工作平面下降一层，供粉缸的活塞上升一层，推出一定量的粉末，由辊子或刮板将粉末均匀地铺在工作平面上，再进行下一层的成形。这种供粉方式被称之为下供粉方式。下供粉方式需要与工作缸并列布置供粉缸，结构复杂，设备较大，实际工作区域小，打印速度慢。目前也有一些SLS快速成形设备中出现了上供粉方式，即在工作平面上方与工作缸平行布置两供粉缸进行定量供粉，也是存在机械结构复杂，设备体积较大，工作不可靠等不足。同时近期也出现了与工作缸平行布置单供粉缸SLS快速成形设备，其优点是设备体积减小，结构比较简单，其缺点是铺粉辊只能单程铺粉，回程是空程，效率较低。在上述各类供粉装置中普遍存在的一个问题就是耗材利用率不高，浪费严重。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型下供粉式于3D打印机工作系统，其种结构简单、工作可靠、节省成本、效率较高。
一种新型下供粉式3D打印机工作系统，包括工作缸、送粉缸、铺粉装置、节粉缸以及安装固定用的基座，所述送粉缸和节粉缸分别设置在工作缸的两侧，铺粉装置设置在基座的上方，所述节粉缸包括盛装粉末的缸体，所述缸体内下部设置有可升降调节台，所述铺粉装置的铺粉辊行程越过节粉缸外侧。
按上述方案，所述节粉缸设置在铺粉装置的铺粉辊行程末侧。
按上述方案，所述节粉缸的缸体有效容积为工作缸一次铺粉所需粉末量的体积。
按上述方案，所述节粉缸的缸体下部还设置有电机，可升降调节台底部固定有丝杠，所述缸体底部设置有与丝杠相对应的可转动丝杠螺母，丝杠穿过可转动丝杠螺母，电机通过同步带带动可转动丝杠螺母转动，可升降调节台底部两侧还固定纵向导向杆，缸体底部两侧还设置有位置与导向杆对应的直线轴承，导向杆穿过直线轴承。
按上述方案，所述工作缸包括可升降工作台，工作缸的支座上还设置有电机，可升降工作台底部固定有丝杠，所述基座上设置有与丝杠相对应的可转动丝杠螺母，丝杠穿过可转动丝杠螺母，电机通过同步带带动可转动丝杠螺母转动，可升降工作台两侧还固定纵向导向杆，基座两侧还设置有位置与导向杆对应的直线轴承，导向杆穿过直线轴承。
按上述方案，所述铺粉装置包括两个固定座，两个固定座上分别固定有两根平行的导轨，两根导轨上分别设置一滑块，两个滑块通过“]”型的连接板连接，“]”型的连接板底部设置有铺粉辊，其中一滑块上设置有第二电机，第二电机通过同步带带动铺粉辊转动，所述两固定座的两端分别设置有滚轮，两个固定座的一端还设置有传动轴，两固定座的一端的两个滚轮固定在传动轴上，同一固定座两端的滚轮上套有第二传动同步带，滑块与第二传动同步带固定连接，所述其中一固定座的一端还设置有主动电机，主动电机通过第一传动同步带带动转轴转动。
本实用新型的动作过程：开始工作后，送粉缸一次性送出两次铺粉所需的粉末量，铺粉辊开始移动，将部分粉末铺在工作缸的工作台上，铺粉辊继续移动，将多余的粉末推至节粉缸中，待工作缸上的粉末烧结完成后，工作缸下降一个层厚，节粉缸的电机转动，推动节粉缸的可升降调节台上升，将节粉缸中粉末推出，铺粉机构的铺粉辊回程运动，将节粉缸上的粉末铺在工作台上，从而实现铺粉辊的行程、回程均铺粉。铺粉辊行程时越过节粉缸后，节粉缸的可升降调节台上升，铺粉辊回程时越过节粉缸后，可升降调节台降至缸体底部。
本实用新型的优点在于：
1、横向依次顺序布置的送粉缸、工作缸和节粉缸实现铺粉辊行程、回程均铺粉，在提高工作效率的情况下，保证了系统结构的紧促性；
2、工作缸和节粉缸的升降台底部两边都设置了纵向导向杆，确保升降台的移动为纵向垂直移动，从而使升降台始终水平，不会晃动，提高了可靠性；
3、结构简单，工作可靠，控制简单；
4、该装置能够根据实际加工台面需要控制送粉量，每层多余的粉木由铺粉机构推入到节粉缸中，同时在回铺过程中，节粉缸又作为送粉缸使用，极大的提高了材料的利用率，减少环境污染和浪费，并能够节约粉末原料，使工作环境更清洁；
5、目前商品化的SLS设备中，相对于本实用新型都有不足，单送粉式，铺粉辊回程时空程，降低了效率；同时有别于传统的双送粉式的供粉装置设计降低了设备成本。
附图说明
图1为本实用新型工作系统的主视图；
图2为本实用新型工作系统的立体图；
图3为本实用新型节粉缸的立体图；
图4为本实用新型节粉缸主视图；
图5为本实用新型铺粉装置的立体图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
图1示至图5出了本实用新型的具体结构，结合视图对本实用新型做进一步说明。
一种新型下供粉式于3D打印机工作系统，包括工作缸3、送粉缸2、铺粉装置1、节粉缸4以及安装工作缸3、送粉缸2、铺粉装置1、节粉缸4的基座5，所述送粉缸2和节粉缸4分别设置在工作缸3的两侧，铺粉装置1设置在基座5的上方，所述节粉缸4包括盛装粉末的缸体4-1，所述缸体4-1内下部设置有可升降调节台4-2，所述铺粉装置1的铺粉辊1-13行程越过节粉缸4外侧。
所述节粉缸4设置在铺粉装置1的铺粉辊1-13行程末侧。铺粉辊1-13行程时越过节粉缸4后，节粉缸4的可升降调节台4-2上升，铺粉辊1-13行程时越过节粉缸4后，可升降调节台4-2降至缸体底部。所述节粉缸4的缸体4-1下部还设置有第三电机4-11，可升降调节台4-2底部固定有丝杠4-6，所述缸体4-1底部设置有与丝杠4-6相对应的可转动丝杠螺母，丝杠4-6穿过可转动丝杠螺母，第三电机4-11和可转动丝杠螺母上分别设置有同步带轮4-12和同步带轮4-14，第三电机4-11通过同步带4-13带动可转动丝杠螺母转动，可升降调节台4-2底部两侧还固定纵向导向杆(4-15、4-10)，缸体4-1底部两侧还设置有位置与导向杆(4-14、4-10)对应的直线轴承4-9，导向杆穿过直线轴承。
所述工作缸包括可升降工作台，工作缸的支座上还设置有电机，可升降工作台底部固定有丝杠，所述基座上设置有与丝杠相对应的可转动丝杠螺母，丝杠穿过可转动丝杠螺母，电机通过同步带带动可转动丝杠螺母转动，可升降工作台两侧还固定纵向导向杆，基座两侧还设置有位置与导向杆对应的直线轴承，导向杆穿过直线轴承。
所述铺粉机构包括两个固定座(1-17、1-23)，两个固定座上分别固定有两根平行的导轨(1-9、1-3)，两根导轨上分别设置一滑块(1-11、1-15)，两个滑块通过“]”型的连接板(1-22)连接，“]”型的连接板(1-22)底部设置有铺粉辊(1-13)，滑块1-15上设置有第二电机1-16，第二电机1-16通过第三同步带1-14带动铺粉辊1-13转动，所述两固定座的两端分别设置有滚轮，两个固定座的一端还设置有传动轴1-5，两固定座的一端的两个滚轮固定在传动轴1-5上，同一固定座两端的滚轮上套有第二传动同步带(1-8、1-12)，两滑块(1-11、1-15)分别与两第二传动同步带(1-8、1-12)固定连接，所述固定座1-17的一端还设置有主动电机1-2，主动电机1-2通过第一传动同步带1-4带动转轴1-5转动。
Claims (5)
1.一种新型下供粉式3D打印机工作系统，包括工作缸、送粉缸、铺粉装置、节粉缸以及安装固定用的基座，其特征在于：所述送粉缸、工作缸和节粉缸水平横向布置，且节粉缸和送粉缸分别设置在工作缸的两侧，铺粉装置设置在基座的上方，所述节粉缸包括盛装粉末的缸体，所述缸体内下部设置有可升降调节台，所述铺粉装置的铺粉辊行程越过节粉缸外侧。
2.根据权利要求1所述的下供粉式3D打印机工作系统，其特征在于：所述节粉缸设置在铺粉装置的铺粉辊行程末侧。
3.根据权利要求1所述的下供粉式3D打印机工作系统，其特征在于：所述节粉缸的缸体下部还设置有电机，可升降调节台底部固定有丝杠，所述缸体底部设置有与丝杠相对应的可转动丝杠螺母，丝杠穿过可转动丝杠螺母，电机通过同步带带动可转动丝杠螺母转动，可升降调节台底部两侧还固定纵向导向杆，缸体底部两侧还设置有位置与导向杆对应的直线轴承，导向杆穿过直线轴承。
4.根据权利要求1所述的下供粉式3D打印机工作系统，其特征在于：所述工作缸包括可升降工作台，工作缸的支座上还设置有电机，可升降工作台底部固定有丝杠，所述基座上设置有与丝杠相对应的可转动丝杠螺母，丝杠穿过可转动丝杠螺母，电机通过同步带带动可转动丝杠螺母转动，可升降工作台两侧还固定纵向导向杆，基座两侧还设置有位置与导向杆对应的直线轴承，导向杆穿过直线轴承。
5.根据权利要求1所述的下供粉式3D打印机工作系统，其特征在于：所述铺粉装置包括两个固定座，两个固定座上分别固定有两根平行的导轨，两根导轨上分别设置一滑块，两个滑块通过“]”型的连接板连接，“]”型的连接板底部设置有铺粉辊，其中一滑块上设置有第二电机，第二电机通过同步带带动铺粉辊转动，所述两固定座的两端分别设置有滚轮，两个固定座的一端还设置有传动轴，两固定座的一端的两个滚轮固定在传动轴上，同一固定座两端的滚轮上套有第二传动同步带，滑块与第二传动同步带固定连接，所述其中一固定座的一端还设置有主动电机，主动电机通过第一传动同步带带动转轴转动。
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