CN216300179U - 一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置 - Google Patents

Abstract

一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，它涉及选择性激光烧结成型技术领域。它解决了现有供粉方式难以实现铺粉过程中的定量铺粉，双向铺粉时铺粉装置复杂结构的问题。本实用新型由供粉电机、供粉装置、托盘、铺粉辊、导轨、成型平台、铺粉电机等组成。本实用新型设计了可旋转储粉仓，通过第一落粉口与第二落粉口之间的巧妙配合，实现了准确高效率定量铺粉，且可靠性高；设计了铺粉辊在漏粉口两侧对称设置的空间结构，不仅可实现双向铺粉的功能，而且这种单缸的铺粉方式其铺粉辊行程短，加工效率更高。

Description

一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置

技术领域

本实用新型涉及选择性激光烧结成型技术领域，具体涉及一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置。

背景技术

3D打印技术(Three Dimensions Printing Technology)是快速成形技术的一种，它是将计算机设计出的三维数字模型分解成若干层平面切片,然后由3D打印机把粉末状、液状或丝状塑料、金属、陶瓷或砂等可粘合材料按切片图形逐层叠加，最终堆积成完整物体的技术。选择性激光烧结(简称SLS)是一种基于离散-分层-叠加原理的快速成型技术，其加工过程是采用铺粉辊将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，通过加热装置将粉末加热到低于烧结点的某一温度，在通过控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结，然后烧结形成粘结。当一层截面烧结完成后，成型箱下降一个层的厚度，接着铺粉辊重新进行铺粉，进行新一层截面的烧结，直至整个模型成型。SLS设备按照供粉方式的不同分为下供粉和上供粉两种，下供粉是将成型缸和供粉缸均放置在成型平台内部，在成型过程中需要同时控制成型平面的下降和供粉平面的上升，这使得设备结构复杂、精度要求较高且不易清理，此外，多缸体的结构增加了铺粉装置的行程，降低了加工效率。上供粉是一种单缸体的结构，其优势是使成型平台的结构得到简化，降低了设备的成本，减小了铺粉装置的行程，从而极大的提高了加工效率，但是目前仍存在以下问题：①难以实现铺粉过程中的定量铺粉；②难以简化双向铺粉时铺粉装置的复杂结构。

发明内容

本实用新型为了解决现有激光烧结工艺在粉末材料结合成形过程中，供粉方式是上供粉，难以实现铺粉过程中的定量铺粉，以及双向铺粉时铺粉装置复杂结构难以简化的问题，提供了一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，解决上述问题的具体技术方案如下：

本实用新型的一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，由供粉电机、电机座、电机支撑架、供粉装置、托盘、铺粉辊、导轨、成型平台、铺粉电机、成型箱、回收箱和导轨滑块组成，电机支撑架设在托盘的上方，电机座和供粉电机固定在电机支撑架的上方，供粉装置设置在托盘的上方，两个铺粉辊对称设置在托盘下方的左右两侧，铺粉辊与铺粉电机连接，托盘固定在下方的四个导轨滑块上，四个导轨滑块与导轨配装，导轨对称设在成型平台的上方，成型平台的下部设有成型箱，在成型箱的左右两侧的成型平台的下方设有回收箱，在回收箱上方的成型平台上开有条形回收孔；

所述的供粉装置由供粉仓端盖、粉轴分离管、供粉仓、旋转光轴、储粉仓、落粉仓、供粉仓落粉口和粉末缓冲器组成，粉轴分离管垂直设在供粉仓内的圆心处，供粉仓内设有粉末缓冲器，旋转光轴设在粉轴分离管内，旋转光轴的上端与供粉电机的输出轴连接，旋转光轴的下端插入粉轴分离管内与储粉仓连接，供粉仓底壁上开有供粉仓落粉口，储粉仓设置在供粉仓的底壁下方，储粉仓上开有第一落粉口，在储粉仓的下方设有落粉仓，落粉仓上开有第二落粉口。

本实用新型的一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置具有以下有益效果：一、本实用新型设计了可旋转储粉仓，通过第一落粉口与第二落粉口之间的巧妙配合，实现了准确高效率定量铺粉的功能，且可靠性高；二、本实用新型设计了铺粉辊在漏粉口两侧对称设置的空间结构，不仅可实现双向铺粉的功能，且与双缸成型方式相比，这种单缸的铺粉方式其铺粉辊行程短，加工效率更高。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构立体示意图，图2是图1中供粉装置4的结构爆炸图，图3是图1中供粉仓4-3的结构上视图，图4是图1中供粉仓4-3的结构下视图，图5是铺粉辊6和铺粉电机9的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式由供粉电机1、电机座2、电机支撑架3、供粉装置4、托盘5、铺粉辊6、导轨7、成型平台8、铺粉电机9、成型箱10、回收箱11和导轨滑块12组成，电机支撑架3设在托盘5的上方，电机座2和供粉电机1固定在电机支撑架3的上方，供粉装置4设置在托盘5的上方，两个铺粉辊6对称设置在托盘5下方的左右两侧，铺粉辊6与铺粉电机9连接，托盘5固定在下方的四个导轨滑块12上，四个导轨滑块12与导轨7配装，导轨7对称设在成型平台8上方的两侧，成型平台8的下部设有成型箱10，在成型箱10的左右两侧的成型平台8的下方设有回收箱11，在回收箱11上方的成型平台8上开有条形回收孔8-1；

所述的供粉装置4由供粉仓端盖4-1、粉轴分离管4-2、供粉仓4-3、旋转光轴4-4、储粉仓4-5、落粉仓4-6、供粉仓落粉口4-9和粉末缓冲器4-10组成，粉轴分离管4-2垂直设在供粉仓4-3内的圆心处，供粉仓4-3内设有粉末缓冲器4-10，旋转光轴4-4设在粉轴分离管4-2内，旋转光轴4-4的上端与供粉电机1的输出轴连接，旋转光轴4-4的下端插入粉轴分离管4-2内与储粉仓4-5连接，供粉仓4-3底壁上开有供粉仓落粉口4-9，储粉仓4-5设置在供粉仓4-3的底壁下方，储粉仓4-5上开有第一落粉口4-5-1，在储粉仓4-5的下方设有落粉仓4-6，落粉仓4-6上开有第二落粉口4-6-1。

具体实施方式二：结合图1、图2和图3描述本实施方式，本实施方式所述的粉末缓冲器4-10为多个，倾斜设在供粉仓4-3内。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的电机支撑架3为矩形六面体框架，选用铝型材。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的成型箱10和两个回收箱11均为上方敞口结构。

具体实施方式五：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式回收箱11用于回收多余的粉末，成型箱10设置在回收箱11之间，为成形零件的工作区域。

工作原理：

在供粉装置4启动前，托盘5和固定在托盘5上的供粉电机1、支撑架2、供粉装置4、铺粉辊6位于成型平台8的最左端，供粉装置4中供粉仓落粉口4-9与第一落粉口4-5-1处于错位状态，第一落粉口4-5-1与第二落粉口4-6-1配合，供粉仓4-3装满了粉末材料；

供粉装置4的第一次供粉和铺粉：启动供粉装置4中的供粉电机1转动，供粉装置4中供粉缸落粉口4-9与第一落粉口4-5-1配合，此时，第一落粉口4-5-1与第二落粉口4-6-1处于错位状态，定量的粉末从供粉仓4-3落入充满储粉仓4-5,与此同时，导轨滑块12沿着导轨7向右移动，并带动供粉装置4和铺粉辊6从最左侧向右侧移动；供粉电机1持续旋转，供粉缸落粉口4-9与第一落粉口4-5-1处于错位状态，第一落粉口4-5-1与第二落粉口4-6-1配合，部分储粉仓4-5中的粉末下落，与此同时，启动铺粉电机9正转，铺粉辊6会在铺粉电机9的带动下转动，铺粉辊6由左向右移动过程中，便将储粉仓4-5落下的粉末推入成型箱10中铺平，待供粉装置4运动到成型平台8右侧时，供粉电机1停止旋转，第一落粉口4-5-1与第二落粉口4-6-1处于错位状态停止落粉，铺粉辊6将铺平后剩余的粉末直接推入回收箱11中，供粉装置4的供粉与铺粉过程完成。

供粉装置4的第二次供粉和铺粉与第一次的不同在于导轨电机(图中未给出)反转，导轨滑块12沿着导轨7向左移动，启动铺粉电机9反转，铺粉锟6会在铺粉电机9的带动下转动，铺粉辊6由右向左移动。然后循环以上步骤直到零件成型为止。

Claims (4)

1.一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，它由供粉电机、电机座、电机支撑架、供粉装置、托盘、铺粉辊、导轨、成型平台、铺粉电机、成型箱、回收箱和导轨滑块组成，其特征在于：电机支撑架设在托盘的上方，电机座和供粉电机固定在电机支撑架的上方，供粉装置设置在托盘的上方，两个铺粉辊对称设置在托盘下方的左右两侧，铺粉辊与铺粉电机连接，托盘固定在下方的四个导轨滑块上，四个导轨滑块与导轨配装，导轨对称设在成型平台的上方，成型平台的下部设有成型箱，在成型箱的左右两侧的成型平台的下方设有回收箱，在回收箱上方的成型平台上开有条形回收孔；

所述的供粉装置由供粉仓端盖、粉轴分离管、供粉仓、旋转光轴、储粉仓、落粉仓、供粉仓落粉口和粉末缓冲器组成，粉轴分离管垂直设在供粉仓内的圆心处，供粉仓内设有粉末缓冲器，旋转光轴设在粉轴分离管内，旋转光轴的上端与供粉电机的输出轴连接，旋转光轴的下端插入粉轴分离管内与储粉仓连接，供粉仓底壁上开有供粉仓落粉口，储粉仓设置在供粉仓的底壁下方，储粉仓上开有第一落粉口，在储粉仓的下方设有落粉仓，落粉仓上开有第二落粉口。

2.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，其特征在于：所述的粉末缓冲器为多个，倾斜设在供粉仓内。

3.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，其特征在于：所述的电机支撑架为矩形六面体框架，选用铝型材。

4.根据权利要求1所述的一种选择性激光烧结上供粉式定量供粉装置，其特征在于：所述的成型箱和两个回收箱均为上方敞口结构。

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