CN216885210U - 一种增材制造腔体结构及设备 - Google Patents

Abstract

一种增材制造腔体结构及设备，其特征在于，包括成型腔体和送粉腔体，成型腔体与送粉腔体相邻密封连接，所述成型腔体底部依次设有成型腔台板和成型缸，所述送粉腔体底部依次设有送粉腔台板和送粉缸，所述送粉腔台板设于成型腔台板上方，所述送粉腔台板上设有落粉口，用于增材制造粉末从所述落粉口掉落在成型腔台板上，所述送粉腔体上设有加粉机构，用于往送粉腔内体添加增材制造粉末。本实用新型中的增材制造腔体结构，加粉的同时成型腔内可以正常工作不受影响，提高风场的均匀性和打印件质量。

Description

一种增材制造腔体结构及设备

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种增材制造腔体结构及增材制造设备。

背景技术

增材制造技术(Additive Manufacturing，简称AM)是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)和选择性激光熔化(Selective Lasermelting，简称SLM)是近年来发展最为迅速的两种增材制造技术，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。

选择性激光烧结工艺的基本过程是：下粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉机构将一层粉末材料平铺在工作台已成型零件的上表面，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现熔融；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉机构又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。在选择性激光烧结技术中，如何提高风场的均匀性、如何减小粉尘对平光镜的污染，对于提高打印产品的质量尤为重要。现有的选择性激光烧结设备，成型缸和送粉缸在一个腔体内，不利于风场的集中，自动供粉造成的扬尘会影响打印质量和污染平光镜。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供一种增材制造腔体结构，成型腔体和送粉腔体完全隔开，在成型腔体里铺粉和烧结，送粉腔体内的粉末可以通过送粉刮刀机构送粉到成型腔体，送粉腔体上方通过加粉机构将增材制造粉末送到送粉腔体内，在送粉腔体内粉末不够时可以通过加粉机构加粉到送粉腔体，在加粉的同时成型腔体内可以正常完成铺粉和烧结工作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种增材制造腔体结构，包括成型腔体和送粉腔体，成型腔体与送粉腔体相邻密封连接，所述成型腔体底部依次设有成型腔台板和成型缸，所述送粉腔体底部依次设有送粉腔台板和送粉缸，所述送粉腔台板设于成型腔台板上方，所述送粉腔台板上设有落粉口，用于增材制造粉末从所述落粉口掉落在成型腔台板上，所述送粉腔体上设有加粉机构，用于往送粉腔体内添加增材制造粉末。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述成型腔台板上设有铺粉刮刀机构，所述铺粉刮刀机构设于成型腔台板和送粉腔台板所夹空间区域内，所述铺粉刮刀机构在成型腔台板上来回运动，用于铺设增材制造粉末。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述送粉腔台板上设有送粉刮刀机构，所述送粉刮刀机构在送粉腔台板上来回移动，用于将增材制造粉末送入落粉口。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述铺粉刮刀机构运动至靠近送粉腔体一侧，所述铺粉刮刀机构位于落粉口下方。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述成型缸内壁设有成型缸活塞，所述成型缸活塞沿成型缸内壁上下运动，实现所述成型腔台板的上下运动。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述送粉缸内壁设有送粉缸活塞，所述送粉缸活塞沿送粉缸内壁上下运动，实现所述送粉腔台板的上下运动。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述加粉机构包括由上至下依次顺序安装的回气口、进粉口、旋风分离罐、送粉蝶阀和加粉管，所述加粉机构通过加粉管进入送粉腔体内。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述进粉口与外设的送粉小车连接，将送粉小车内的增材制造粉末送至旋风分离罐中，实现增材制造粉末和气体的分离。

本实用新型还提供一种增材制造设备，所述送粉蝶阀为气动送粉蝶阀，用于实现加粉机构的自动加粉。

本实用新型提供一种增材制造腔体结构，具有以下有益效果：成型腔体和送粉腔体完全隔开，利于风场在成型腔体内的集中，在成型腔里铺粉和烧结不受影响，供粉造成的扬尘不会影响打印质量和污染平光镜，送粉腔体内的增材制造粉末可以通过送粉刮刀机构送粉经落粉口掉落至成型腔体内，送粉腔体上方通过加粉机构将增材制造粉末送到送粉腔体内，在送粉腔体内粉末不够时可以通过加粉机构加粉到送粉腔体，在加粉的同时成型腔体内可以正常完成铺粉和烧结工作。

附图说明

图1为本实用新型一种增材制造腔体结构实施例的结构示意图；

附图标记说明：1、成型缸；11、成型缸活塞；2、送粉缸；21、送粉缸活塞；3、铺粉刮刀机构，4、加粉机构，41、旋风分离罐；42、回气口；43、进粉口；44、送粉蝶阀；45、加粉管；5、送粉刮刀机构；6、成型腔体；61、成型腔台板；7、送粉腔体；71、送粉腔台板；8、落粉口。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

还应当理解的是，在解释元件时，尽管没有明确描述，但元件解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

在选择性激光烧结技术中，如何提高风场的均匀性、如何减小粉尘对平光镜的污染，对于提高打印产品的质量尤为重要。现有的选择性激光烧结设备，成型腔体和送粉腔体在一个腔体内，不利于风场的集中，供粉造成的扬尘会影响打印质量和污染平光镜。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种增材制造腔体结构，包括成型腔体6和送粉腔体7，成型腔体6与送粉腔体7相邻密封连接，成型腔体6底部依次设有成型腔台板61和成型缸1，送粉腔体7底部依次设有送粉腔台板71和送粉缸2，送粉腔台板71设于成型腔台板61上方，送粉腔台板71上设有落粉口8，用于增材制造粉末从落粉口8掉落在成型腔台板61上，送粉腔体7上设有加粉机构4，用于往送粉腔体4内添加增材制造粉末。

优选的，成型腔台板61上设有铺粉刮刀机构3，铺粉刮刀机构3设于成型腔台板61和送粉腔台板71所夹空间区域内，铺粉刮刀机构3在成型腔台板61上来回运动，用于铺设增材制造粉末。

优选的，送粉腔台板71上设有送粉刮刀机构5，送粉刮刀机构在送粉腔台板上来回移动，用于将增材制造粉末送入落粉口。

优选的，铺粉刮刀机构3运动至靠近送粉腔体7一侧，铺粉刮刀机构3位于落粉口8下方。

优选的，成型缸1内壁设有成型缸活塞11，成型缸活塞11沿成型缸1内壁上下运动，实现成型腔台板61的上下运动。

优选的，送粉缸2内壁设有送粉缸活塞21，送粉缸活塞21沿送粉缸2内壁上下运动，实现送粉腔台板71的上下运动。

优选的，加粉机构4包括由上至下依次顺序安装的回气口42、进粉口43、旋风分离罐41、送粉蝶阀44和加粉管45，加粉机构4通过加粉管45进入送粉腔体7内。

优选的，进粉口43与外设的送粉小车连接，将送粉小车内的增材制造粉末送至旋风分离罐41中，实现增材制造粉末和气体的分离。

优选的，送粉蝶阀44为气动送粉蝶阀，用于实现加粉机构4的自动加粉。

在本实用新型中，需要说明的是，创新点在于保护一种增材制造腔体结构及增材制造设备，因此对于增材制造设备包含的其它现有技术部件，在本实用新型中未做详细阐述，例如激光振镜系统。

下面通过简单的工作过程描述本发明的具体实施方案。如图1所示，外设的送粉小车与进粉口43连接，把增材制造粉末输送至旋风分离罐41内，旋风分离罐41将气体和增材制造粉末分离，使气体向上通过回气口42排出，送粉蝶阀44自动打开，粉末则向下通过加粉管45输送至送粉腔体7内的送粉腔台板71上，送粉刮刀机构5向左运动，将增材制造粉末往左推至落粉口8，增材制造粉末从落粉口8掉落至成型腔体6内的成型腔台板62上，此时送粉刮刀机构5与落粉口8密封连接，增材制造粉末再通过铺粉刮刀机构3将粉末均匀铺送在成型腔台板61上，激光振镜系统对铺设在成型腔台板61上的增材制造粉末进行烧结，烧结完成后，成型缸活塞11下降粉末层厚高度，带动成型腔台板61下降粉末层厚高度，铺粉刮刀机构3和送粉刮刀机构5往右回至原位，重复上述步骤，直至完成工件的烧结，在本发明中，送粉腔活塞21可根据具体烧结参数和条件调整送粉腔台板71和成型腔台板61的高度差，其中，送粉腔台板71和成型腔台板61的高度差不小于铺粉刮刀机构3的总高度。

本实用新型提供一种增材制造腔体结构及增材制造设备，具有以下有益效果：成型腔体和送粉腔体完全隔开，利于风场在成型腔体内的集中，在成型腔里铺粉和烧结不受影响，供粉造成的扬尘不会影响打印质量和污染平光镜，送粉腔体内的增材制造粉末可以通过送粉刮刀机构送粉经落粉口掉落至成型腔体内，送粉腔体上方通过加粉机构将增材制造粉末送到送粉腔体内，在送粉腔体内粉末不够时可以通过加粉机构加粉到送粉腔体，在加粉的同时成型腔体内可以正常完成铺粉和烧结工作。

以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种增材制造腔体结构，其特征在于，包括成型腔体和送粉腔体，成型腔体与送粉腔体相邻密封连接，所述成型腔体底部依次设有成型腔台板和成型缸，所述送粉腔体底部依次设有送粉腔台板和送粉缸，所述送粉腔台板设于成型腔台板上方，所述送粉腔台板上设有落粉口，用于增材制造粉末从所述落粉口掉落在成型腔台板上，所述送粉腔体上设有加粉机构，用于往送粉腔体内添加增材制造粉末。

2.根据权利要求1中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述成型腔台板上设有铺粉刮刀机构，所述铺粉刮刀机构设于成型腔台板和送粉腔台板所夹空间区域内，所述铺粉刮刀机构在成型腔台板上来回运动，用于铺设增材制造粉末。

3.根据权利要求2中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述送粉腔台板上设有送粉刮刀机构，所述送粉刮刀机构在送粉腔台板上来回移动，用于将增材制造粉末送入落粉口。

4.根据权利要求3中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述铺粉刮刀机构运动至靠近送粉腔体一侧，所述铺粉刮刀机构位于落粉口下方。

5.根据权利要求4中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述成型缸内壁设有成型缸活塞，所述成型缸活塞沿成型缸内壁上下运动，实现所述成型腔台板的上下运动。

6.根据权利要求5中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述送粉缸内壁设有送粉缸活塞，所述送粉缸活塞沿送粉缸内壁上下运动，实现所述送粉腔台板的上下运动。

7.根据权利要求6中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述加粉机构包括由上至下依次顺序安装的回气口、进粉口、旋风分离罐、送粉蝶阀和加粉管，所述加粉机构通过加粉管进入送粉腔体内。

8.根据权利要求7中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述进粉口与外设的送粉小车连接，将送粉小车内的增材制造粉末送至旋风分离罐中，实现增材制造粉末和气体的分离。

9.根据权利要求8中所述的增材制造腔体结构，其特征在于，所述送粉蝶阀为气动送粉蝶阀，用于实现加粉机构的自动加粉。

10.一种增材制造设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的增材制造腔体结构。

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