CN206153578U - 一种粉末密封装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种粉末密封装置,属于增材制造技术领域,包括机架部和成型部,所述机架部包括固定机架和举升装置,所述举升装置内设于所述固定机架的内部,还包括与固定机架连接,通过限位装置定位,用来保持成型过程中成型粉末密封的密封装置,以及用来收集成型部在成型过程中泄露的成型粉末,形成二次密封的粉末收集装置,所述密封装置夹设在固定机架与成型部之间,所述粉末收集装置抵靠固定机架密封的连接,与所述密封装置间隔的设置,通过所述限位装置的作用,确保所述密封装置能够与成型机台始终紧密的接触,解决在成型过程中,所述成型机台的各部件在上下移动过程,成型粉末容易泄露的难题。

Description

一种粉末密封装置
技术领域
本实用新型属于增材制造技术领域,涉及一种粉末密封装置,更具体地说,涉及一种用于选择性激光熔化的成型机台的粉末密封装置。
背景技术
选择性激光熔化烧结技术是一种利用CAD生成的三维实体模型直接生产零件的技术,其主要原理就是采用红外激光器作能源,使用的造型材料多为粉末材料,加工时,首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则就可以得到烧结好的零件。选择性激光熔化过程是通过高功率激光直接作用金属粉末,使其快熔快凝的工艺,对于利用该技术进行成型的作业平台而言,首先要在成型机台上逐层铺粉,通过激光按照预设的轨迹进行烧结,然后通过平台的移动,逐层进行清理,去除多余的粉末,即可得到所需要的零件。
由于用于激光熔化成型的粉末的颗粒半径都很小,而激光熔化的成型过程中,需要成型机台各个部件按照预设的轨迹相对的运动,以获得所需的部件形状,在各个部件间相对运动的过程中,成型粉末很容易发生泄漏,特别是对堆积型粉末的侧壁,如何有效防止成型机台上的成型粉末在移动作业的过程中的泄露,成为选择性激光熔化加工工艺中的难题,这也构成了需要进一步改进用于选择性激光熔化的成型机台的粉末密封装置的设计,以解决所存在的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的是提供一种粉末密封装置,特别适用于选择性激光融化的成型机台,能够有效的避免选择性融化成型过程中,颗粒较小的成型粉末容易从成型机台部件间的相对运动过程中,发生的泄漏,且提供收集装置,形成二次密封,实现对小颗粒的成型粉末的再次回收利用,改善了现有成型机台的工作环境,确保了成型机台的精度和寿命,也避免了原材料的浪费,降低了选择性激光熔化成型的成本。
为实现上述实用新型目的,本实用新型提供以下技术方案:
一种粉末密封装置,包括机架部和成型部,所述机架部包括固定机架和举升装置,所述举升装置内设于所述固定机架的内部,还包括与固定机架连接,通过限位装置定位,用来保持成型过程中成型粉末密封的密封装置,以及用来收集成型部在成型过程中泄露的成型粉末,形成二次密封的粉末收集装置,所述密封装置夹设在固定机架与成型部之间,所述粉末收集装置抵靠固定机架密封的连接,与所述密封装置间隔的设置,以此,通过所述限位装置的作用,确保所述密封装置能够与成型机台始终紧密的接触,从而达到良好的密封效果,与此同时,借用与所述固定机架密封设置的粉末收集装置,使得没有完全密封住的粉末得以回收利用,解决在成型过程中,所述成型机台的各部件在上下移动过程,成型粉末容易泄露的难题。
优选地,所述粉末收集装置设置在所述密封装置的下方,与固定机架密封的固定,以便于收集成型机台在上下移动过程中,堆积在侧壁处,相对运动过程中泄露的成型粉末。
优选地,所述固定机架包括依次叠加设置的成型板、加热板、和支撑板,以及固定在所述成型机台侧端面的裙围板,其中,所述裙围板与所述成型板和加热板之间,保持间隙的设置,所述密封装置一端卡设在所述支撑板上,相对设置的另外一端与所述裙围板带有预压的设置;以此,所述成型板、加热板、和裙围板以及密封装置之间,围成用来盛装成型粉末的密闭容腔,同时,确保 在支撑板的驱动下,盛装在密闭容腔内的成型粉末,在相对所述裙围板上下相对运动过程中不易泄露。
优选地,为了确保盛装在容腔内的成型粉末加热的效果,和可以在成型之前方便给成型粉末进行预热,提高成型过程中的作业效率,所述加热板夹设在所述成型板和支撑板之间。
优选地,所述密封装置包括起密封作用的若干密封条,用来固定所述密封条的压板,以及提供预压力的弹簧,所述弹簧预压的固定在固定机架上,所述密封条通过所述压板与所述弹簧预压抵靠的设置;以此,通过弹簧受压后的预压力,持续作业在压板上,确保密封条能够与裙围板形成一定预压力的接触,以此用来确保密封条与裙围板之间的密封效果。
进一步,为了确保在相邻两个密封条交汇拐角处的密封效果,还包括有大体呈直角外形的角块,所述角块的两个短边端面分别朝所述压板延伸,较长边侧面加工有斜平面,与固定机架之间卡设有预压的所述弹簧。
优选地,所述限位装置包括用来卡装所述弹簧,为所述密封条提供预压力的第一限位块,和用来卡装具有预压力的所述弹簧,为所述角块提供预压力的第二限位块,以及为所述第一限位块和第二限位块提供位置固定的紧固组件,其中,所述紧固组件沿着所述第一限位块的长度方向延伸;以此,能够方便的为密封装置提供持续的压力,确保密封效果的持续性。
优选地,所述粉末收集装置包括与所述固定机架密封固定的密封胶条和用来收集成型粉末的收粉盒,所述收粉盒为一个面开口的密封收纳容腔,密封胶条一端密封,相对设置的另外一端开口,与所述收粉盒内部连通的连接,以此,可以有效的收集回收成型过程中可能会发生泄漏的成型粉末,形成二次密封。
优选地,所述收粉盒固定在所述密封胶条的下方,与一端开口的所述密封胶条连通的设置;进一步地,密封胶条包括与裙围板固定的固定端,以及开设有通孔与收粉盒连通的开口端,其中,密封胶条的固定端朝向开口端倾斜向下延伸,以使得从固定机架泄露的成型粉末能过顺利的沿着其倾斜面,依靠自身 重力自动落入收粉盒内,避免在成型粉末在密封胶带与裙围板固定连接的拐角处堆积。
优选地,所述固定机架为用于选择性激光熔化的工作平台,所述成型粉末为便于激光融化的材质,其半径不超过0.02mm。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点和有益效果:本实用新型的目的是提供一种粉末密封装置,特别适用于选择性激光融化的成型机台,能够有效的避免选择性融化成型过程中,颗粒较小的成型粉末容易从成型机台部件间的相对运动过程中,发生的泄漏,且提供收集装置,形成二次密封,实现对小颗粒的成型粉末的再次回收利用,改善了现有成型机台的工作环境,确保了成型机台的精度和寿命,也避免了原材料的浪费,降低了选择性激光熔化成型的成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了一种根据本实用新型实施例所实现的一种激光3D打印设备的示意图;
图2示出了另一种根据本实用新型实施例所实现的一种激光3D打印设备的示意图;
图3示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的成型仓的示意图;
图4示出了另外一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的成型仓的截面示意图;
图5示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的预热部的截面示意图;
图6示出了另外一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设 备的预热部的示意图;
图7示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的激光扫描部的结构示意图;
图8示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的铺粉部的截面示意图;
图9示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的粉末密封装置的局部示意图;
图10示出了另外一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的粉末密封装置的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
请参考图1至图10,图1示出了一种根据本实用新型实施例所实现的一种激光3D打印设备的示意图;图2示出了另一种根据本实用新型实施例所实现的一种激光3D打印设备的示意图;图3示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的成型仓的示意图;图4示出了另外一种适用于 本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的成型仓的截面示意图;图5示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的预热部的截面示意图;图6示出了另外一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的预热部的示意图;图7示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的激光扫描部的结构示意图;图8示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的铺粉部的截面示意图;图9示出了一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的粉末密封装置的局部示意图;图10示出了另外一种适用于本实用新型实施例中所实现的激光3D打印设备的粉末密封装置的截面示意图。
为了突破现有技术中激光3D打印设备作业效率低下,惰性气体利用率不高,成型尺寸局限性的缺陷,有效避免成型过程中激光容易形成漫射或者反射造成的激光能量的浪费的难题,因成型粉末受热不均堆积的形状容易发生改变而导致产品的良率不高的难题,本实用新型提供了一种基于扫描振镜利用激光将粉末逐层熔化/融化堆积成成型的激光3D打印设备。
如图1至图10所示,依照本实用新型专利原理设计的激光3D打印设备,包括机架部10,固定在机架部10上的成型部20、气体保护部30、激光扫描部50、铺粉部60,以及可对成型粉末预加热的预热部40,其中,成型部20为与机架部10固定的多个部件所围成的相对密封的内部型腔,气体保护部30外置于机架部10,与成型部20可循环的连通设置,激光扫描部50沿成型部20的外侧可活动的固定,以便所产生的激光束能够可选择的作用到成型部20的内部型腔的作业空间内,预热部40固定在成型部20相对设置的另外一侧,可伸缩的固定在机架部10的内部,铺粉部60部分延伸到成型部20的内部型腔的固定,以便将成型粉末输送至成型部20的内部,且均布的铺设。通过激光扫描部50活动的沿着成型部20的外侧移动,带动激光束在成型部20内部局部的照射,对铺粉部60预先均匀铺设在成型部20内的成型粉末进行局部的持续加热,使得局部的成型粉末熔化、凝结后,最后形成具体零件的外形。
具体地,如图1和图2所示,一种具体的实施方式中,成型部20安装在机架部10的上部,激光扫描部50固定在成型部20的上端表面上,预热部40紧贴成型部20的下端面固定,铺粉部60高出成型部20上表面,贴合成型部20的侧面,延伸到成型部20内部的固定,以此,可以极大的拓展成型部20的内部的成型空腔。一种优选的实施例中,成型部20内部的成型仓设置有至少两个成型工位,成型工位中相邻的两个成型工位平齐间隔的设置,以方便成型机台可以一次进行多个工位的激光熔化作业,能够有效的提高激光发生器的利用率,减少机台的等待时间,从而实现一个激光成型机台可并行的协同作业,极大的提高了加工效率。进一步地,为了提供加工效率,避免加工过程中因为热胀造成的各组装部件安装位置的偏差,还包括有环绕成型部20固定的冷却部70。
在本实用新型的实施例中,如图1和图10所示,机架部10包括用来支撑和固定其它部件的固定机架11,以及用来调节成型高度的举升装置12,其中,举升装置12固定在机架部10的框架内部,从底端朝上,沿竖直方向可上下伸缩的设置,固定机架11包括成型板111、加热板112、和支撑板114,以及固定在机架部10外周面的裙围板113,其中,裙围板113与成型板111和加热板112之间,保持间隙的固定。
成型部
成型部20包括成型基板21,固定在成型基板21上的成型组件22、冷却组件24、透镜25,以及用来与保护气体连通的接入组件23,其中,透镜25镶嵌在成型基板21上,成型组件22沿成型基板21的外侧凸出延伸,与气体接入组件23连通的,冷却组件24环绕成型组件22的固定。在本实用新型中,成型组件22包括至少两个成型工位221,该成型工位221接连有气嘴接头222,成组的与气体接入组件23连通。因此,通过气体接入组件23连通的保护气体,使得成型工位221保持在纯净的保护气体环境中。其中,由于本实用新型提供的成型组件包括至少两个成型工位,该成型工位中相邻的两个成型工位平齐间 隔的设置,以方便成型机台可以一次进行多个工位的激光熔化作业,即实现多套激光振镜下的多工位的扫描同时加工作业,这种多套激光振镜实现的多工位的扫描加工作业能够有效的提高激光发生器的利用率,减少机台的移动和等待时间,从而实现一个激光成型机台可并行的协同作业,极大的提高了加工效率,并且能够通过冷却组件的调节,避免激光在局部加热过程,热量分布不均,而使得事先均布的成型粉末堆积的形状容易发生改变,影响到最后成型的零件的外形,导致产品的良率降低的问题。
需要说明的是,能够实现一个激光成型机台可并行的协同作业的实施方式有多种,例如成型组件的数量、具体结构和布置方式,以及激光机头的数量和布局方式等等,为了方便说明,在此,以较佳的多套激光振镜下实现的多工位协同作业作示例性的介绍。
具体地如图3和图4所示。在结构上,可设计成型组件22包括成型工位221和与成型工位221连通的气嘴接头222,其中,成型工位221截面为圆形,至少两个成型工位221的轴心水平和/或竖直方向均成直线的分布,方便激光成型机台精准的定位,确保各个成型仓内的成型作业的基准保持一致。较佳地,成型工位221为四个,其轴心连线成等边四边形的固定在成型基板21上,进一步地,为了加工的方便,截面为圆形的成型工位221,其轴心分布在正四边形的拐角处。基于成型工位的数量与相对位置的设置,具体可以有多种变形,对于各种变形均应落在本实用新型的保护范围中。
在本实用新型的实施例中,为确保激光在多个振镜下多工位协同作业的成型品质的一致性,气体接入组件23固定在成型基板21上,与成型组件22成组的连通设置,如图3所示,以竖直方向分布的成型组件22为一组做示例性的说明。具体地,气体保护组件23包括与第一组成型组件22连通的第一分气块232,和与第二组成型组件22连通的第二分气块233,其中,第一组成型组件20包括竖直方向轴心成直线设置的两个成型工位221,第二组成型组件22包括竖直方向轴心成直线设置的另外两个成型工位221,第一分气块232和第 二分气块233分别通过气嘴接头222与成型工位221连通。以此,保护气体通过两个分气块和气嘴接头,进入到成型工位内部,以确保位于同一成型仓内的两个不同成型工位内的保护气体环境一致或者接近,使得系统作业的多工位成型工位内的成型条件的一致性,从而保证最后零部件的品质。
较佳地,气体接入组件23还包括固定在成型基板21上的吹气法兰231,所述吹气法兰231上与透镜25平行相对的端侧面上,加工设置有吹气孔2331,通过吹气孔2331,更加方便、均匀的控制进入成型仓内的保护气体。进一步地,为了避免保护气体直接吹到透镜25的镜面上,而造成的局部密度不同,而使激光在透镜25上形成的漫射或者反射,吹气孔2331与透镜25角度不同的错落设置,以使得在透镜的下方形成一道气幕,避免成型仓内部粉尘或成型过程中形成的其他杂质粘附落在透镜上。
较佳地,为了提高保护气体的利用率,避免保护气体的泄露,气体接入组件23与成型基板21之间夹设有第一密封件234,透镜25与成型基板21之间夹设有第二密封件235。进一步地,第二气密封件235还包括设置在不同密封面上的粗密封件2351和细密封件2352,其中,粗密封件2351夹设在透镜25与成型基板21外侧贴合密封面之间,细密封件2352夹设在透镜25与成型基板21内侧贴合密封面之间,较佳地,外侧贴合密封面与内侧贴合密封面错落成阶梯的设置,通过设置的双重密封件,以确保透镜与基板可以保持密闭的接触。
在本实施例中,冷却组件24包括开设在成型基板21上,用来输送冷却介质的冷却管路241,以及镶嵌在成型基板21上,环绕成型组件22布置的冷却模组,其中,冷却组件包括水平间隔设置的第一冷却模组242和第二冷却模组243,以及竖直设置的第三冷却模组244,以此,通过设置的多个冷却模组,能够及时、快速的将积攒在成型仓四周的热量传导走,从而避免了铺设在成型仓内成型粉末因为局部的热量分布不均,堆积的形状容易发生改变,从而影响到最后成型的零件的外形,导致产品良率降低的问题。
为了确保冷却模组的导热效率,冷却管路241与冷却部70保持连通、贯穿冷却模组的设置,通过冷却管路中流动的冷却介质,不断的将冷却模组吸收的热量源源不断的带走。
具体地,冷却管路241包括第一进水管2411和第一出水管2412,以及第二进水管2413和第二出水管2414;
第一冷却模组242包括第一进水接口2421和第一出水接口2422,以及开设在其内部,且分别与之连通的冷却管路;
第二冷却模组243包括第二进水接口2431和第二出水接口2432,以及开设在其内部,且分别与之连通的冷却管路;
其中,第一进水接口2421与第二进水管2413通过管道连通,第一出水接口2422与第二出水管2414连通,与开设在第一冷却模组242内部的冷却管路构成一个冷却的循环回路;
第二进水接口2431与第一进水管2411通过管道连通,第二出水接口2432与第一出水管2412连通,与开设在第二冷却模组243内部的冷却管路构成一个冷却的循环回路。
进一步地,为确保成型组件22的热量分布的均匀性,第三冷却模组244为两块,将成型组件22夹设在中间。
气体保护部
在本实施例中,如图2所示,气体保护部30包括与成型部20循环连通的气氛保护装置31和空气过滤装置32,气氛保护装置31与空气过滤装置32独立的分设在机架部10的外侧,气氛保护装置31包括用来产生保护气体的气体发生组件311,以及用以与成型部20连通的连接管道312。一种较佳地实施方式中,为了便于排除成型部20内含有氧气的空气,避免加工过程中的氧化,连接管道313为两根,包括进气管道和排气管道,在竖直方向上错位的固定在成型部20的侧面上,以此,通过注入不同密度的保护气体,能够有效的将含有氧气的空气排尽,营造一个无氧的加工环境。
预热部
在本实施例中,预热部40包括紧贴成型部20固定的加热隔板41,和贴合加热隔板41固定的加热组件45,通过加热组件45持续的加热,热量通过加热隔板41传导到成型部20,以此实现对铺设在成型部20内的成型粉末进行均匀的升温预热,避免了直接对成型粉末进行加热引起的局部受热程度不一致,存在温度差异导致的成型后制件内部残余应力的问题,克服了现有技术中,通过辐射照射成型粉末,选择局部的辐射照射加热,容易导致局部温度差异,制件内部残余应力分布不均,直接影响最后3D打印后的制件品质的缺陷,攻克了全面覆盖的辐射照射,在成型后,制件与附件的成型粉末温度差异不大,容易溶解后沾附在制件上而影响制件的精度,容易产生毛刺或者披锋之类的缺陷的难题。
如图5和图6所示,具体地,预热部40包括贴合成型基板21固定的加热隔板41,贴合加热隔板41固定的加热组件45,加热组件45加热后,热量通过加热隔板41传递给成型基板21,从而实现了热量的均匀传递,避免了局部温度差异导致的制件品质问题,较佳地,加热隔板41非贴合的接触面上还设置有隔热材料,从而保证热量不至于因为与周围环境的温度差异而散失,能有效的杜绝与周围的热传递,提高整个预热系统的热传递效率,减少能源的消耗。
较佳地,在加热隔板41上还固定有用来监测温度变化的温度传感器42,其中,温度传感器42一端与加热隔板41贴合,相对设置的另外一端与加热隔板41热隔绝的设置,较佳地,温度传感器42的外周侧套设有温度传感器的预紧结构43,使其测温的表面和加热隔板保持紧密接触,确保得出的数据的准确性,同时,预紧结构43固定在加热隔板41上,套设在传感器42的外周侧,且与传感器42间隔的设置,与传感器42之间形成一个闭环的内部隔热空间,用来隔绝与加热组件45之间的热传递,避免了加热组件45与加热隔板41之间温度差异导致的测量误差,进一步地,温度传感器42为铂热电阻温度传感器,其监控误差控制在0.1-1℃之内,检测灵敏度、稳定性高。
一种优选的实施方式中,成型基板加热系统还包括能够自动控制通电与断电的PLC控制系统,包括具有预警功能的智能温度开关44,其中,与PLC控制系统保持电连接的智能温度开关44固定在加热隔板41上,位于传感器42同侧,当温度传感器42检测成型部21的温度超过智能温度开关44的最高设定值后,PLC控制系统会自动通电或者断电,从而使得整套加热系统构成一个自动控制的闭环系统,关于自动控制通电与断电的PLC控制系统的具体设计,这对于本领域技术人员应当是易于构想到的,故在此不再一一赘述。
较佳地,由于加热面积比较大,局部单点的加热同样存在温度梯度的问题,且加热时间长,温度上升慢,作业效率低下,与此同时,在成型后期,出于对成型后制件的后段处理工艺因结构特性或者性能的特殊要求不同,而选用不同的处理工艺,比如成型后的制件降低脆性,消除或者减少内应力,稳定工件尺寸,通常采用回火的处理工艺,制件的局部区域需要一定的强度和韧性,通常需要经过调质处理,然而后端处理工业的加热条件又不尽相同,这就需要对成型后的制件进行区域性的温度控制,如图所示,加热组件45包括至少一个可活动拼装的加热板452,和用来固定加热板452的固定型板451,所述加热板452可自由的拼装组合,形成一个连续和/或断续的加热区域。具体地,为了便于加热板452的快速拼装,加热板452可拆卸的镶嵌在固定型板451上,通过将加热组件45区域性的分成单独地加热组件,一方面可同时进行加热,避免单点加热的温度梯度问题,另外一方面,可实现局部区域性的温度单独控制,满足成型后制件后段不同处理工艺的需求,实现同个零件后段不同工艺的温度要求。
一种优选的实施方式中,加热板452外形一致,选用热传导系数不同的材料制作,通过选用不同热传导系数的加热板452组合拼装,可对成型后的制件整合不同的后段处理工艺,以满足组成制件的不同部件之间性能差异化的需求。例如,拼装组合中的某一个加热板452选用热传导系数比较高的铜或铝,可实现制件中心部分冷却速度快于周边,从而实现不同工艺手段的综合选择。 进一步地,拼装组装的加热板452内部加工有孔(图中未标示),用以外接不同的冷却介质,例如,水、盐水、或者油,用以满足不同制后段热处理的需求,较佳地,加工在加热板452内部的孔为盲孔。
预热部的工作原理及过程:
在3D打印设备铺粉之前,加热组件45通电,对加热隔板41进行加热;
温度传感器42紧贴加热隔板41,其电阻值会随着加热隔板41的温度上升而变化,智能温度开关44通过PLC控制系统读取其电阻值实时的数值,以确定加热隔版41的温度值;
当加热隔板41的温度达到预设的温度值时,智能温度开关44控制加热隔板41断开电源;
加热隔板41断开电源后,其温度会逐步降低,温度传感器42的电阻值随着加热隔板41的温度降低而变化,智能温度开关44通过PLC读取其电阻值实时数值;
当加热隔板41的温度低于预设的温度值时,智能温度开关44控制加热隔板41接通电源,对加热隔板41持续加热;
通过不断循环的通断电,使得加热隔板41的温度始终在一定范围变化;
通过一段时间的加热,加热隔板41的温度逐步上升,大约80°左右;
开始同时加热成型基板21;
当加热隔版41的温度超过智能温度开关44设定的温度,智能温度开关44自动报警,触发PLC控制系统切断加热隔板41的电源,杜绝意外的发生。
激光扫描部
在本实施例中,如图7所示,激光扫描部50包括与机架部10连接的固定基板51,与基板51固定的横梁52,和在驱动组件54的带动下,可移动的固定在横梁52上的振镜53,其中,驱动组件54的具体设计,可以为多种驱动件组合搭配,只需满足能够带动振镜53能够在固定基板51上自由移动,例如,如图7所示的一种实施方式中,包括贯穿横梁52,沿固定基板51宽度方向延 伸固定的滚球丝杆541,和提供驱动动力的电机542,其中,电机542固定在固定基板51宽度方向的端侧面上,与滚球丝杆541连接,且与横梁52垂直的咬合固定,以此,通过滚球丝杆副将电机542的回转运动转化为横梁52的直线运动,从而带动固定在横梁52上的振镜53沿着滚球丝杆541的延伸方向移动。关于其它的驱动组件54的具体结构,这对于本领域技术人员应当是易于构想到的,故在此不再一一赘述。由此,在驱动组件54的作用下,可实现振镜53的精准移动,从而实现对激光发射器发出的激光束聚焦在成型粉末上,较佳地,为了实现多个加工型腔的协同作业,提高加高效率,振镜53至少为两个,分设在横梁52的两侧。
铺粉部
在本实施例中,如图1、图2、图8和9所示,铺粉部60包括高出机架部10固定的粉罐61,延伸至成型部20内部的铺粉装置62,固定在机架部10底部侧面的通过回收管64与成型部20底端连通的回收罐63,以及与机架部10相配合,保持成型过程中成型粉末密封的密封装置65和用来收集加工过程中泄露的成型粉末,形成二次密封的粉末收集装置66,其中,密封装置65夹设在成型部20、预热部40与机架部10之间,粉末收集装置66抵靠机架部10密封的连接,与密封装置65间隔的设置。以此,通过密封装置65,确保各零部件在成型过程中良好的密封效果,借用与机架部10密封设置的粉末收集装置66,使得没有完全密封住的成型粉末得以回收再利用,解决了在成型过程中,相对运动的各部件之间,成型粉末容易泄露的难题。
较佳地,粉末收集装置66设置在密封装置65的下方,与机架部10密封的固定,以便于收集机架部10在加工移动过程中,堆积在侧壁处,相对运动过程中泄露的成型粉末。
如图9和图10所示,密封装置65一端卡设在支撑板114上,相对设置的另外一端与裙围板113带有预压的设置,以此,成型板111、加热板112、和裙围板113以及密封装置65之间,围成用来盛装成型粉末的密闭容腔,同时, 确保在支撑板114的驱动下,盛装在密闭容腔内的成型粉末,在相对裙围板113上下相对运动过程中不易泄露。在本实施例中,密封装置65通过具有预压的部件提供一个持续的作用力,例如,通过压缩的弹簧,预压的橡胶或者其它具有可弹性抵抗恢复的变形材料制成的预压部件,以使得与裙围板113之间形成紧密的接触。
以弹簧为例进一步的做说明,如图9所示,具体地,密封装置65包括起密封作用的若干密封条651,用来固定密封条651的压板652,以及提供预压力的弹簧653,其中,弹簧653预压的固定在机架部10上,密封条651通过压板652与弹簧653预压抵靠的设置,以此,通过弹簧653受压后的预压力,持续作业在压板652上,确保密封条651能够与裙围板113形成一定预压力的接触,以此用来确保密封条651与裙围板113之间的密封效果。
进一步地,为了确保在相邻两个密封条651交汇拐角处的密封效果,还设置有大体呈直角外形的角块654,角块654的两个短边端侧面分别朝压板652延伸,较长边侧面加工有斜平面,与机架部10之间卡设有预压的弹簧653。
一种优选的实施方式中,密封装置65还包括用来卡装弹簧653,为密封条651提供预压力的限位装置,具体地,限位装置包第一限位块655,和用来卡装具有预压力的弹簧653,为角块654提供预压力的第二限位块657,以及为第一限位块655和第二限位块657提供位置固定的紧固组件656,其中,紧固组件656沿着第一限位块655的长度方向延伸,以此,能够方便的为密封装置65提供持续的压力,确保密封效果的持续性。
在本实施例中,请参照图10,鉴于成型粉末颗粒半径非常小,在成型过程中,盛装成型粉末的容腔由彼此相对运动的裙围板113与成型板111和加热板112共同围成,成型粉末在上下反复的运动过程中,还是可能会发生泄漏造成的浪费,粉末收集装置66包括与机架部10密封固定的密封胶条661,和用来收集成型粉末的收粉盒662,其中,收粉盒662为一个开口的密封收纳容腔,密封胶条661一端密封,相对设置的另外一端开口,与收粉盒662内部连通的 连接,以此,可以有效的收集回收成型过程中可能会发生泄漏的成型粉末,形成二次密封。
具体地,密封胶条661一端与机架部10密封固定,收粉盒662固定在密封胶条661的下方,与一端开口的密封胶条661连通的设置,进一步地,密封胶条661包括与裙围板113固定的固定端,以及开设有通孔与收粉盒662连通的开口端,其中,密封胶条661的固定端朝向开口端倾斜向下延伸,以使得从机架部10泄露的成型粉末能过顺利的沿着其倾斜面,依靠自身重力自动落入收粉盒662内,避免在成型粉末在密封胶带661与裙围板113的固定连接处堆积。
以上的描述是以所述粉末收集装置66实现为密封胶条和收粉盒为例进行描述的,但是对于本领域技术人员而言,在以上揭示的基础上,也可以设计出不同于此的其他类似结构。例如,与机架部10密封设置的成漏斗外形的收集装置,或者与机架部10一体成型,延伸出来的收集装置,只需要能够将泄漏的成型粉末收集,形成二次密封即可。并且,所述的密封结构除了可以包括多组延伸板的情况,还可以具有多组可折叠或者伸缩的卡合结构及其组合的情形。这根据具体情况可以适当的调整,这对于本领域技术人员而言是易于构想到的,故在此不再一一赘述。
冷却部
如图1所示,冷却部70为与成型部20联通,固定在机架部10一侧,提供循环冷液的冷却箱,以及用来与成型部20连通的连通管道,关于冷却箱和冷却管道具体的设计,可根据具体情况适当的调整,这对本领域技术人员而言是易于构想到的,故在此不再一一赘述。
本实用新型专利虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本实用新型专利,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型专利的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本实用新型专利技术方案的内容,依据本实用新 型专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化及修饰,均属于本实用新型专利技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种粉末密封装置,包括机架部(10)和成型部(20),所述机架部(10)包括固定机架(11)和举升装置(12),所述举升装置(12)内设于所述固定机架(11)的内部,其特征在于,还包括与所述固定机架(11)连接,通过限位装置定位,用来保持成型过程中成型粉末密封的密封装置(65),以及用来收集成型部(20)在成型过程中泄露的成型粉末,形成二次密封的粉末收集装置(66),所述密封装置(65)夹设在固定机架(11)与成型部(20)之间,所述粉末收集装置(66)抵靠固定机架(11)密封的连接,与所述密封装置(65)间隔的设置。
2.根据权利要求1所述的粉末密封装置,其特征在于,所述粉末收集装置(66)设置在所述密封装置(65)的下方,与固定机架(11)密封的固定。
3.根据权利要求1或2所述的粉末密封装置,其特征在于,所述固定机架(11)包括依次叠加设置的成型板(111)、加热板(112)、和支撑板(114),以及固定在机架部(10)侧端面的裙围板(113),所述裙围板(113)与所述成型板(111)和加热板(112)之间,保持间隙的设置,所述密封装置(65)一端卡设在所述支撑板(114)上,相对设置的另外一端与裙围板(113)带有预压的设置。
4.根据权利要求3所述的粉末密封装置,其特征在于,所述加热板(112)夹设在所述成型板(111)和支撑板(114)之间。
5.根据权利要求1所述的粉末密封装置,其特征在于,所述密封装置(65)包括起密封作用的若干密封条(651),用来固定密封条(651)的压板(652),以及提供预压力的弹簧(653),所述弹簧(653)预压的固定在固定机架(11)上,所述密封条(651)通过压板(652)与弹簧(653)预压抵靠的设置。
6.根据权利要求5所述的粉末密封装置,其特征在于,还包括有大体呈直角外形的角块(654),所述角块(654)的两个短边端面分别朝压板(652)延伸,较长边侧面加工有斜平面,与固定机架(11)之间卡设有预压的弹簧 (653)。
7.根据权利要求6所述的粉末密封装置,其特征在于,所述限位装置包括用来卡装所述弹簧(653),为密封条(651)提供预压力的第一限位块(655),和用来卡装具有预压力的弹簧(653),为角块(654)提供预压力的第二限位块(657),以及为所述第一限位块(655)和第二限位块(657)提供位置固定的紧固组件(656),其中,所述紧固组件(656)沿着第一限位块(655)的长度方向延伸。
8.根据权利要求1所述的粉末密封装置,其特征在于,所述粉末收集装置(66)包括与固定机架(11)密封固定的密封胶条(661),和用来收集成型粉末的收粉盒(662),所述收粉盒(662)为一个面开口的密封收纳容腔,所述密封胶条(661)一端密封,相对设置的另外一端开口,与所述收粉盒(662)内部连通的连接。
9.根据权利要求8所述的粉末密封装置,其特征在于,所述收粉盒(662)固定在密封胶条(661)的下方,与一端开口的所述密封胶条(661)连通的设置。
10.根据权利要求1所述的粉末密封装置,其特征在于,所述固定机架(11)为用于选择性激光熔化的工作平台,所述成型粉末为便于激光融化的材质,其半径不超过0.02mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110831743A (zh) * 2017-06-27 2020-02-21 惠普发展公司,有限责任合伙企业 双部件式平台密封装置
CN111001765A (zh) * 2019-12-24 2020-04-14 肇庆学院 一种可防漏的砂箱
WO2022186704A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 Foundry Lab Limited A printer

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