CN209869416U - 带有柔性刮板的增材制造铺粉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，包括：成型工作台、铺粉辊子水平移动传动装置、铺粉辊子自转传动装置、安装在支撑机构架上柔性刮板装置、安装在支撑机构架上的铺粉辊子；所述支撑机构架固定在同步带上，并在铺粉辊子水平移动传动装置的驱动下沿着直线轨道往返移动，所述铺粉辊子自转传动装置安装在支撑机构架上并驱动铺粉辊子自转；所述柔性刮板制成弧形状，使之与铺粉辊子相贴合；所述柔性刮板通过可调螺栓固定在柔性刮板固定件上，通过可调螺栓调节柔性刮板沿着可调螺栓轴向上的位移，以调整柔性刮板与铺粉辊子表面之间的贴合度。上述的铺粉装置，铺粉效率高且成型件质量好。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造领域，具体涉及一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置。
背景技术
基于粉体的增材制造技术是目前得到广泛推广应用的增材制造技术，它具有快捷、方便的特点，能够制造出传统方法难以实现的复杂形状结构的零件，不仅简化了加工工艺，提高效率，而且机械性能好，被广泛应用于航空、模具、汽车、生物医疗等各个行业。
铺粉机构是增材制造设备中的关键部件之一，铺粉质量的好坏对成型件的质量产生很大影响。目前，主流铺粉机构主要以滚动式、刮板式。铺粉系统通过滚筒或刮板的机械运动将粉末铺在成型工作台过程中，细微的粉末由于静电等的缘故很容易粘附在铺粉滚筒的表面上，导致铺粉的平整度度差，铺粉效率低下，铺粉质量降低，从而影响制造出零件质量。因此需要一种柔性刮版可以根据实际情况调整柔性刮板与铺粉辊子贴合度，来适应不同种类粉末的打印；能够在该柔性刮板内侧卡槽上填橡胶刮条，来保证铺粉辊子上的细粉有效去除。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是现有铺粉装置存在的缺陷或不足，为此提供一种铺粉效率高且成型件质量好的铺粉装置。
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，包括：成型工作台、铺粉辊子水平移动传动装置、铺粉辊子自转传动装置、安装在支撑机构架上柔性刮板装置、安装在支撑机构架上的铺粉辊子；
所述支撑机构架固定在同步带上，并在铺粉辊子水平移动传动装置的驱动下沿着直线轨道往返移动，所述铺粉辊子自转传动装置安装在支撑机构架上并驱动铺粉辊子自转；
所述柔性刮板制成弧形状，使之与铺粉辊子相贴合；
所述柔性刮板通过可调螺栓固定在柔性刮板固定件上，通过可调螺栓调节柔性刮板沿着可调螺栓轴向上的位移，以调整柔性刮板与铺粉辊子表面之间的贴合度。
在一较佳实施例中：所述的柔性刮板上半部分制成长方体的形状，通过其上面孔洞固定于柔性刮板固定件上；
所述柔性刮板下半部分为所述弧形状，其内侧下端开有卡槽，所述卡槽上填充橡胶刮条。
在一较佳实施例中：所述柔性刮板下半部分的弧形状所对应的圆心角为 90°，其半径与铺粉辊子的半径相同。
在一较佳实施例中：所述柔性刮板的长度超过铺粉辊子的长度，如本例的长度为176mm。
在一较佳实施例中：所述柔性刮板的摆放使得铺粉辊子转动方向与刮板方向相对。
在一较佳实施例中：所述柔性刮板采用耐磨，抗热的柔性复合材料。
在一较佳实施例中：所述柔性复合材料，如炭黑-丁苯橡胶复合材料通过乳液共沉法制备。
在一较佳实施例中：所述的柔性刮采用模压成型工艺制得。
相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：
本实用新型提供的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，通过螺栓和固定板将柔性刮板固定在支撑机构架上，由于刮板的弧形状能够和铺粉辊子表面的贴合，从而能够有效起到刮粉的作用，保证铺粉辊子表面的的干净，提高每一次铺粉的表面的质量，从而保证高质量的零件。
上述的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，设计合理、结构简单、使用方便，柔性刮板在铺粉的过程中可以有效防止粉末粘附在铺粉滚得表面上，粉末可以高效利用，使用方便，同时可以提高成型件质量。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例中一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置的示意图；
图2是本实用新型优选实施例中柔性刮板的结构爆炸图。
其中：1.回收缸，2.成形缸，3.铺粉辊子，4.柔性刮板，5.支撑机构架，6.工作台，7.直线导轨，8.辊子电机，9.送粉缸，10.同步带，11.步进电机，12.六角螺母，13.柔性刮板固定件，14.可调螺栓，15橡胶刮条。
具体实施方式
为了使本实用新型技术方案更加清楚，现将本实用新型结合实施例和附图做进一步说明。
参照图1和图2对本实用新型一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置实施例做进一步说明。
图1是铺粉装置总装图。需要打印的粉体材料由送粉缸9提供，这是打印的第一步。
铺粉辊子水平移动传动装置，也就是步进电机11作为动力源、同步带10 作为动力输出源来控制铺粉机构的运作，步进电机11的转速是可调的，可以适应不同粉末的铺粉过程。
支撑机构架5固定在同步带10上，在步进电机11的驱动下沿着直线轨道 7往返移动，铺粉辊子3安装在支撑机构架5上，由安装在支撑机构架5上的铺粉辊子自转传动装置，也就是辊子电机8驱动铺粉辊子3实现自转。
在步进电机11和辊子电机8的共同驱动下，铺粉辊子3实现自转和水平移动，推动粉末向前流动，在成形缸2上完成铺粉过程，并将多余的粉末在回收缸1中实现回收。
柔性刮板4固定在支撑机构架5上，其作用是在铺粉的过程中除去黏附在铺粉辊子3表面的的粉末，有利于提高铺粉面的平整度。
图2是柔性刮板的爆炸图。柔性刮板4通过可调螺栓14固定在柔性刮板固定件13上，同时可调螺栓14可调节柔性刮板4与铺粉辊子3表面之间的贴合度，可以有效避免粉末粘附在铺粉辊子3表面上，减少造成粉末浪费和零件成型的影响。柔性刮板4总长度为176mm，长于铺粉辊子的长度，这样设计的目的是可以充分地刮去辊子表面上的粉末，避免其表面有未去除掉粉末的情况发生。
本实施例中，所述的柔性刮板4上半部分制成长方体的形状，通过其上面孔洞固定于柔性刮板固定件上13；所述柔性刮板4下半部分为所述弧形状，其内侧下端开有卡槽，所述卡槽上填充橡胶刮条15。所述橡胶刮条15的长度与柔性刮板4的相同，这是为了保证橡胶刮条15不会沿着铺粉辊子3轴线方向左右移动。柔性刮板4上的橡胶刮条15与铺粉辊子3表面接触，可以进一步提高细粉的去除率。
此外，所述柔性刮板4下半部分的弧形状所对应的圆心角为90°，其半径与铺粉辊子3的半径相同，能够保证刮板与铺粉滚的表面贴合，同时可以避免刮板与铺粉滚表面产生过多干涉，并且可以实现刮粉的作用。柔性刮板4摆放的方向与辊子3转动方向相对，能够避免去除的细粉堆积在刮板固定件上13 上。
同时柔性刮板4采用炭黑-丁苯橡胶复合材料的柔性材料，该材料的使用可以提高刮板的耐磨性以及使刮板拥有很好的综合力学性能，而且该复合材料赋予了刮板的导电性能，从而减少铺粉过程中静电的影响。其中炭黑材料具有多孔、密度小等物理性能，可以保证材料内部吸收更多细微的粉尘，从而提高去除粘附在铺粉滚表面的粉末的效率，进而保证了每层粉面的平整度。丁苯橡胶材料具有耐磨、耐热、耐老化、以及接近于天然橡胶等优良性能，可以保证刮板在使用过程中的耐磨性，同时柔性材料的使用可以降低铺粉滚表面在刮粉过程中的表面损伤。
上述的炭黑-丁苯橡胶的复合材料通过乳液共沉法制备，该制备方法是在强烈的搅拌下，将炭黑的粉末分散在水中，静置24h，配成适量的炭黑水悬浮液(浓度约2％)，然后加入丁苯橡胶乳，搅拌30min，制成炭黑/胶乳混合液，加入少量CaCl2溶液使其絮凝，于60℃的条件下恒温干燥24h，得到炭黑-丁苯橡胶的母胶。
所述的柔性刮板4的成型采用模压成型工艺，其基本过程是将一定量的经过预处理的模压料放入预热的压模内，施加较高的压力使模压料充满模腔，在预定的温度条件下，模压料在模腔内逐渐固化，然后将制品从模压中取出，再进行必要的辅助加工。
以上仅为本实用新型的优选实施例，但本实用新型的范围不限于此，本领域的技术人员可以容易地想到本实用新型所公开的变化或技术范围。替代方案旨在涵盖在本实用新型的范围内。因此，本实用新型的保护范围应由权利要求的范围确定。
Claims (5)
1.一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，其特征在于包括：成型工作台、铺粉辊子水平移动传动装置、铺粉辊子自转传动装置、安装在支撑机构架上柔性刮板装置、安装在支撑机构架上的铺粉辊子；
所述支撑机构架固定在同步带上，并在铺粉辊子水平移动传动装置的驱动下沿着直线轨道往返移动，所述铺粉辊子自转传动装置安装在支撑机构架上并驱动铺粉辊子自转；
所述柔性刮板制成弧形状，使之与铺粉辊子相贴合；
所述柔性刮板通过可调螺栓固定在柔性刮板固定件上，通过可调螺栓调节柔性刮板沿着可调螺栓轴向上的位移，以调整柔性刮板与铺粉辊子表面之间的贴合度。
2.根据权利要求1所述的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，其特征在于：所述的柔性刮板上半部分制成长方体的形状，通过其上面孔洞固定于柔性刮板固定件上；
所述柔性刮板下半部分为所述弧形状，其内侧下端开有卡槽，所述卡槽上填充橡胶刮条。
3.根据权利要求2所述的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，其特征在于：所述柔性刮板下半部分的弧形状所对应的圆心角为60°到90°之间，其半径与铺粉辊子的半径相同。
4.根据权利要求1所述的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，其特征在于：所述的柔性刮板的长度超过铺粉辊子的长度，如本例的长度为176mm。
5.根据权利要求1所述的一种带有柔性刮板的增材制造铺粉装置，其特征在于：所述柔性刮板的摆放使得铺粉辊子转动方向与刮板方向相对。
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