CN220129531U - 复合材料打印设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种复合材料打印设备,复合材料打印设备包括打印平台、驱动装置、激光发射装置、打印供粉装置、填充供粉装置和吸粉装置,多个打印供粉装置和填充供粉装置分别连接驱动装置,且驱动装置能够驱动任一打印供粉装置朝向打印平台铺设对应种类的打印粉体,以及,驱动装置能够驱动填充供粉装置朝向打印平台铺设惰性填充材料。激光发射装置能够朝向打印平台的预设位置发射激光并使铺设于打印平台预设位置的打印粉体固化成型,并且,惰性填充材料不能被激光发射装置固化成型。吸粉装置用于吸取打印平台上未被固化成型的打印粉体。本申请提供的复合材料打印设备,解决了现有技术无法构建不同材料有序排列且打印精度较高的复合结构的问题。
Description
技术领域
本申请涉及3D打印设备技术领域,特别是涉及一种复合材料打印设备。
背景技术
随着零部件对轻量化和力学性能等方面的要求越来越高,越来越多的零部件采用复合材料打造,上述复合材料由多种粉体材料打印形成。在现有技术中,通常仅仅能够实现多种不同材料的无序混合,无法构建不同材料有序排列的受控复合结构。进一步的,现有技术也只能通过喷嘴阵列喷射多种组分的膏体来实现复合结构的喷射沉积成形,但由于被喷射的膏体是流体,膏体在喷射、飞行和着床沉积过程中具有复杂不可控的形变过程,导致膏体的沉积表面不平整、边缘失真以及在三维零件内部形成孔隙等问题,进而极大地影响了打印精度。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种复合材料打印设备,以解决现有技术无法构建不同材料有序排列且打印精度较高的复合结构的问题。
本申请提供的复合材料打印设备包括打印平台、驱动装置、激光发射装置、打印供粉装置、填充供粉装置和吸粉装置,打印供粉装置的数量为多个,多个打印供粉装置和填充供粉装置分别连接驱动装置,且驱动装置能够驱动任一打印供粉装置朝向打印平台铺设对应种类的打印粉体,以及,驱动装置能够驱动填充供粉装置朝向打印平台铺设惰性填充材料。激光发射装置能够朝向打印平台的预设位置发射激光并使铺设于打印平台预设位置的打印粉体固化成型,并且,惰性填充材料不能被激光发射装置固化成型。吸粉装置用于吸取打印平台上未被固化成型的打印粉体。
在其中一个实施例中,打印供粉装置包括定量供粉泵、第一粉仓、第二粉仓和多个导粉板,第一粉仓设于第二粉仓的上方,且多个导粉板一端分别连接第一粉仓的出粉口,另一端分别连接第二粉仓的进粉口,以使第一粉仓的出粉口能够通过多个导粉板分别连通第二粉仓的进粉口,定量供粉泵连通第一粉仓,以用于控制从第一粉仓进入第二粉仓的打印粉体的量。
在其中一个实施例中,定义打印供粉装置的宽度方向为第一预设方向a,第一预设方向a垂直于打印供粉装置的移动方向。多个导粉板连接第一粉仓的一端沿着第一预设方向a均匀间隔分布于第一粉仓的出粉口处,多个导粉板连接第二粉仓的一端沿着第一预设方向a均匀间隔分布于第二粉仓的进粉口处。
在其中一个实施例中,第一粉仓的出粉口沿着第一预设方向a的宽度小于打印平台沿着第一预设方向a的宽度,第二粉仓的进粉口沿着第一预设方向a的宽度和第二粉仓的出粉口沿着第一预设方向a的宽度均大于打印平台沿着第一预设方向a的宽度。
在其中一个实施例中,打印供粉装置靠近打印平台的一端还设有升降刮板,升降刮板沿着第一预设方向a延伸,以用于刮平铺设于打印平台的打印粉体或者惰性填充材料,并且,升降刮板连接有刮板升降电机,刮板升降电机能够驱动升降刮板沿着竖直方向移动,以调节升降刮板和打印平台的打印层之间的距离。
在其中一个实施例中,每一打印供粉装置均连接有一个吸粉装置。
在其中一个实施例中,复合材料打印设备还包括粗粉过滤器和细粉回收管,吸粉装置包括细粉抽吸泵和吸粉壳体,粗粉过滤器设于吸粉壳体内,以将吸粉壳体分隔成吸取部和过滤部,过滤部通过细粉回收管连通对应的打印供粉装置。细粉抽吸泵连通过滤部,在细粉抽吸泵的吸取作用下,外径小于或等于预设长度值的打印粉体能够依次通过吸取部、粗粉过滤器、过滤部和细粉回收管进入对应的打印供粉装置。
在其中一个实施例中,复合材料打印设备还包括粗粉抽吸泵、废料收集盒和粗粉回收管,吸取部通过粗粉回收管连通对应的废料收集盒,并且,粗粉抽吸泵连通废料收集盒,在粗粉抽吸泵的作用下,外径大于预设长度值的打印粉体能够依次通过吸取部和粗粉回收管进入对应的废料收集盒。
在其中一个实施例中,每一打印供粉装置均连接有一个驱动装置。
在其中一个实施例中,驱动装置包括驱动电机和驱动齿轮,驱动电机的固定端连接于打印供粉装置,且驱动电机的输出端连接驱动齿轮。打印平台的上方设有齿形导轨,驱动齿轮能够和齿形导轨啮合连接,并且,驱动电机能够驱动驱动齿轮沿着齿形导轨的延伸方向移动,以带动打印供粉装置沿着齿形导轨的延伸方向移动。
与现有技术相比,本申请提供的复合材料打印设备,当某一层打印层所有的打印区域都打印固化成型之后,可以通过填充供粉装置向打印平台剩余的区域填充惰性填充材料,以使整个第一打印层不产生凹陷区域,如此,第二层打印层在铺粉时,不会因为打印粉体落入到凹陷区域导致第二层打印层打印失败,并且,惰性填充材料不能被激光发射装置固化成型,因此,激光发射装置在固化第二层打印粉体时,不会将填充于空白区域的惰性填充材料一并固化成型,保证了复合材料打印设备的打印精度。
并且,通过“当每一层打印层包括多种打印材料时,复合材料打印设备的打印过程”可知,通过激光发射装置、打印供粉装置和吸粉装置的配合。具体地,在某一区域的打印粉体打印完成之后,通过吸粉装置吸取多余的粉体,然后,利用下一个打印供粉装置进行铺粉,以此类推,可使同一层打印层的不同区域可以打印固化不同材料的打印粉体,以实现同一层打印层内多种打印材料的有序构建。也即,可实现同一打印层内有序排列打印出不同材料的打印粉体,例如,某一打印层,部分区域为铜材质,部分区域为铝材质,部分区域为钢材质,并且,上述各个区域都是有序排列的,例如,可以是预设的圆形区域或者方形区域或者其他形状的区域。
结合复合材料打印设备还能够打印出每一层打印层只包括一种打印材料的3D打印结构,可知,本申请提供的复合材料打印设备即可以实现不同打印层切换不同材质的打印粉体的打印方式,也可以实现同一打印层切换不同材质的打印粉体的打印方式,极大地增强了复合材料打印设备的打印灵活性和适应性。
进一步地,由于打印粉体的打印方式为先铺设在利用激光烧结成型,因此,不存在打印过程中打印粉体存在复杂不可控的形变过程的问题,如此,极大地提高了复合材料打印设备的打印精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一实施例的复合材料打印设备的整体结构示意图;
图2为本申请提供的一实施例的复合材料打印设备的局部结构示意图一;
图3为本申请提供的一实施例的复合材料打印设备的局部结构示意图二。
附图标记:100、打印平台;200、驱动装置;210、驱动电机;220、驱动齿轮;230、齿形导轨;300、激光发射装置;400、打印供粉装置;410、定量供粉泵;420、第一粉仓;430、第二粉仓;440、导粉板;450、升降刮板;451、第一刮板;452、第二刮板;460、集成支架;500、填充供粉装置;600、吸粉装置;610、细粉回收管;611、第一单向阀;620、细粉抽吸泵;630、吸粉壳体;631、吸取部;632、过滤部;640、粗粉抽吸泵;650、废料收集盒;660、粗粉回收管;700、安装支架;800、粉体补给装置;810、储粉仓;820、补给阀。
具体实施方式
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。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。
随着零部件对轻量化和力学性能等方面的要求越来越高,越来越多的零部件采用复合材料打造,上述复合材料由多种粉体材料打印形成。在现有技术中,通常仅仅能够实现多种不同材料的无序混合,无法构建不同材料有序排列的受控复合结构。进一步的,现有技术也只能通过喷嘴阵列喷射多种组分的膏体来实现复合结构的喷射沉积成形,但由于被喷射的膏体是流体,膏体在喷射、飞行和着床沉积过程中具有复杂不可控的形变过程,导致膏体的沉积表面不平整、边缘失真以及在三维零件内部形成孔隙等问题,进而极大地影响了打印精度。
请参阅图1-图3,为了解决现有技术无法构建不同材料有序排列且打印精度较高的复合结构的问题。本申请提供一种复合材料打印设备,该复合材料打印设备包括打印平台100、驱动装置200、激光发射装置300、打印供粉装置400、填充供粉装置500和吸粉装置600。打印供粉装置400的数量为多个,多个打印供粉装置400和填充供粉装置500分别连接驱动装置200,且驱动装置200能够驱动任一打印供粉装置400朝向打印平台100铺设对应种类的打印粉体,以及,驱动装置200能够驱动填充供粉装置500朝向打印平台100铺设惰性填充材料。激光发射装置300能够朝向打印平台100的预设位置发射激光并使铺设于打印平台100预设位置的打印粉体固化成型,并且,惰性填充材料不能被激光发射装置300固化成型。吸粉装置600用于吸取打印平台100上未被固化成型的打印粉体。
需要说明的是,打印粉体通常为金属粉体,例如铜粉、铝粉、铁粉、钛粉等多种单一金属粉体或者是多种金属粉体的混合物,在激光的照射下,金属粉体可以熔融烧结成块。惰性填充材料通常为不能被激光烧结成型且熔点极高的非金属粉体,例如石英砂等。
当每一层打印层包括一种打印材料时,复合材料打印设备的打印过程如下:
首先,驱动装置200驱动第一个打印供粉装置400向打印平台100铺设第一种打印粉体,然后激光发射装置300向打印平台100的第一预设位置发射激光,以使第一预设位置的打印粉体固化形成第一层打印层。之后,吸粉装置600吸取打印平台100上未固化成型的多余的打印粉体,此时,打印平台100位于第一层打印层之外的区域将会形成没有任何填充物的空白区域。之后,填充供粉装置500向打印平台100铺设惰性填充材料,以使惰性填充材料充满第一层打印层之外的空白区域。
然后,驱动装置200驱动第二个打印供粉装置400向打印平台100铺设第二种打印粉体,然后激光发射装置300向打印平台100的第二预设位置发射激光,以使第二预设位置的打印粉体固化形成第二层打印层。之后,吸粉装置600吸取打印平台100上未固化成型的多余的打印粉体(注意,吸粉装置600不会吸取惰性填充材料)。之后,填充供粉装置500向打印平台100铺设惰性填充材料,以使惰性填充材料充满第二层打印层之外的空白区域。
以此类推,直至打印完成整个3D打印结构。
当每一层打印层包括多种打印材料时,复合材料打印设备的打印过程如下:
首先,驱动装置200驱动第一个打印供粉装置400向打印平台100铺设第一种打印粉体,然后激光发射装置300向打印平台100的第一局部预设位置发射激光,以使第一局部预设位置的打印粉体固化形成第一局部打印层。之后,吸粉装置600吸取打印平台100上未固化成型的多余的打印粉体。
之后,驱动装置200驱动第二个打印供粉装置400向打印平台100铺设第二种打印粉体,以使第二种打印粉体充满第一局部打印层之外的空白区域。然后激光发射装置300向打印平台100的第二局部预设位置发射激光,以使第二局部预设位置的打印粉体固化形成第二局部打印层。之后,吸粉装置600吸取打印平台100上未固化成型的多余的打印粉体。
以此类推,通过在第一层打印层的不同区域(包括第一局部预设位置、第二局部预设位置和第三局部预设位置等等,以此类推)打印成型不同的打印粉体,直至打印完成整个第一层打印层。
之后,填充供粉装置500向打印平台100铺设惰性填充材料,以使惰性填充材料充满第一层打印层之外的空白区域。
然后,驱动装置200驱动多个打印供粉装置400打印完成整个第二层打印层,并且,使得填充供粉装置500向打印平台100铺设惰性填充材料,以使惰性填充材料充满第二层打印层之外的空白区域。
以此类推,直至打印完成整个3D打印结构。
由以上可知,当某一层打印层所有的打印区域都打印固化成型之后,可以通过填充供粉装置500向打印平台100剩余的区域填充惰性填充材料,以使整个第一打印层不产生凹陷区域,如此,第二层打印层在铺粉时,不会因为打印粉体落入到凹陷区域导致第二层打印层打印失败,并且,惰性填充材料不能被激光发射装置300固化成型,因此,激光发射装置300在固化第二层打印粉体时,不会将填充于空白区域的惰性填充材料一并固化成型,保证了复合材料打印设备的打印精度。
并且,通过“当每一层打印层包括多种打印材料时,复合材料打印设备的打印过程”可知,通过激光发射装置300、打印供粉装置400和吸粉装置600的配合。具体地,在某一区域的打印粉体打印完成之后,通过吸粉装置600吸取多余的粉体,然后,利用下一个打印供粉装置400进行铺粉,以此类推,可使同一层打印层的不同区域可以打印固化不同材料的打印粉体,以实现同一层打印层内多种打印材料的有序构建。也即,可实现同一打印层内有序排列打印出不同材料的打印粉体,例如,某一打印层,部分区域为铜材质,部分区域为铝材质,部分区域为钢材质,并且,上述各个区域都是有序排列的,例如,可以是预设的圆形区域或者方形区域或者其他形状的区域。
结合复合材料打印设备还能够打印出每一层打印层只包括一种打印材料的3D打印结构,可知,本申请提供的复合材料打印设备即可以实现不同打印层切换不同材质的打印粉体的打印方式,也可以实现同一打印层切换不同材质的打印粉体的打印方式,极大地增强了复合材料打印设备的打印灵活性和适应性。
进一步地,由于打印粉体的打印方式为先铺设在利用激光烧结成型,因此,不存在打印过程中打印粉体存在复杂不可控的形变过程的问题,如此,极大地提高了复合材料打印设备的打印精度。
需要注意的是,打印平台100是可升降的,具体地,打印平台100通过平台升降电机(图未示)实现竖直方向的升降移动,当每一打印层打印完成之后,平台升降电机都会带动打印平台100降低预设高度,该预设高度为上一层打印层的厚度。
在一实施例中,每一打印供粉装置400均连接有一个吸粉装置600。
当打印供粉装置400向打印平台100进行铺粉操作时,打印供粉装置400和吸粉装置600同步朝向复合材料打印设备的一端(末尾端)移动。当吸粉装置600进行吸粉操作时,打印供粉装置400和吸粉装置600同步朝向复合材料打印设备的另一端(初始端)移动。并且,完成吸粉操作之后,打印供粉装置400和吸粉装置600继续同步朝向复合材料打印设备的末尾端移动,以便于下一个打印供粉装置400进行铺粉操作。
如此,打印供粉装置400能够在沿着打印平台100移动的过程中吸取多余的打印粉体,大大提高了吸粉装置600吸取粉体的效率。
进一步地,在一实施例中,如图2和图3所示,复合材料打印设备还包括粗粉过滤器(图未示)和细粉回收管610,吸粉装置600包括细粉抽吸泵620和吸粉壳体630,粗粉过滤器设于吸粉壳体630内,以将吸粉壳体630分隔成吸取部631和过滤部632,过滤部632通过细粉回收管610连通对应的打印供粉装置400。细粉抽吸泵620连通过滤部632,在细粉抽吸泵620的吸取作用下,外径小于或等于预设长度值的打印粉体能够依次通过吸取部631、粗粉过滤器、过滤部632和细粉回收管610进入对应的打印供粉装置400。
需要说明的是,在剩余的打印粉体中,有一部分打印粉体会因为激光发射装置300的照射发生结块,发生结块的打印粉体是没有在利用的价值的,因此,需要将未发生结块的打印粉体从剩余的粉体中筛选出来。
如此设置,粗粉过滤器能够将外径小于或等于预设长度值的打印粉体从多余的打印粉体中筛选出来,然后,通过细粉回收管610将外径小于或等于预设长度值的打印粉体回收至打印供粉装置400内,从而大大提高了打印供粉装置400内打印粉体的回收利用率。
需要注意的是,细粉回收管610设有第一单向阀611,如此,可以防止打印粉体回流。
更进一步地,在一实施例中,如图2和图3所示,复合材料打印设备还包括粗粉抽吸泵640、废料收集盒650和粗粉回收管660,吸取部631通过粗粉回收管660连通对应的废料收集盒650,并且,粗粉抽吸泵640连通废料收集盒650,在粗粉抽吸泵640的作用下,外径大于预设长度值的打印粉体能够依次通过吸取部631和粗粉回收管660进入对应的废料收集盒650。
需要注意的是,废料收集盒650和吸粉装置600也是一一对应设置的,也即,每一吸粉装置600均对应设有一个废料收集盒650。
如此,能够有效收集不能重复利用的粗粉废料(包括结块的打印粉体),防止多余的粗粉废料污染环境。
在一实施例中,如图2和图3所示,每一打印供粉装置400均连接有一个驱动装置200。
如此,大大提高了打印供粉装置400的移动灵活性。
具体地,如图2和图3所示,驱动装置200包括驱动电机210和驱动齿轮220,驱动电机210的固定端连接于打印供粉装置400,且驱动电机210的输出端连接驱动齿轮220。打印平台100的上方设有齿形导轨230,驱动齿轮220能够和齿形导轨230啮合连接,并且,驱动电机210能够驱动驱动齿轮220沿着齿形导轨230的延伸方向移动,以带动打印供粉装置400沿着齿形导轨230的延伸方向移动。
更具体地,如图2和图3所示,复合材料打印设备包括集成支架460,驱动电机210、打印供粉装置400和吸粉装置600均集成安装于集成支架460上。
在一实施例中,如图2和图3所示,打印供粉装置400包括定量供粉泵410、第一粉仓420、第二粉仓430和多个导粉板440。第一粉仓420设于第二粉仓430的上方,且多个导粉板440一端分别连接第一粉仓420的出粉口,另一端分别连接第二粉仓430的进粉口,以使第一粉仓420的出粉口能够通过多个导粉板440分别连通第二粉仓430的进粉口。定量供粉泵410连通第一粉仓420,以用于控制从第一粉仓420进入第二粉仓430的打印粉体的量。
如此,有利于控制每次打印所需的打印粉体的量,提高打印精度。
进一步地,在一实施例中,定义打印供粉装置400的宽度方向为第一预设方向a,第一预设方向a垂直于打印供粉装置400的移动方向。多个导粉板440连接第一粉仓420的一端沿着第一预设方向a均匀间隔分布于第一粉仓420的出粉口处,多个导粉板440连接第二粉仓430的一端沿着第一预设方向a均匀间隔分布于第二粉仓430的进粉口处。
如此,有利于打印粉体沿着第一预设方向a均匀分配至第二粉仓430的各个位置。
更进一步地,在一实施例中,第一粉仓420的出粉口沿着第一预设方向a的宽度小于打印平台100沿着第一预设方向a的宽度,第二粉仓430的进粉口沿着第一预设方向a的宽度和第二粉仓430的出粉口沿着第一预设方向a的宽度均大于打印平台100沿着第一预设方向a的宽度。
如此设置,可知,从连接第一粉仓420的一端至连接第二粉仓430的一端,多个导粉板440呈放射状分布。具体地,打印粉体从第一粉仓420的出粉口均匀地进入相邻导粉板440之间,然后沿着导粉板440通过第二粉仓430的进粉口进入第二粉仓430,之后,沿着打印供粉装置400的移动方向,打印粉体从第二粉仓430的出粉口均匀地流至打印平台100上,完成打印粉体的铺设。
可以理解的是,第一粉仓420的出粉口沿着第一预设方向a的宽度小于打印平台100沿着第一预设方向a的宽度,如此设置,有利于向第一粉仓420内输送打印粉体。第二粉仓430的进粉口沿着第一预设方向a的宽度大于打印平台100沿着第一预设方向a的宽度,如此设置,有利于打印粉体沿着第一预设方向a均匀分布于第二粉仓430内。第二粉仓430的出粉口沿着第一预设方向a的宽度大于打印平台100沿着第一预设方向a的宽度,如此设置,有利于打印供粉装置400在铺粉时,打印粉体能够完全覆盖整个打印平台100。
为了提高打印粉体在打印平台100上的铺设均匀程度,在一实施例中,如图2和图3所示,打印供粉装置400靠近打印平台100的一端还设有升降刮板450,升降刮板450沿着第一预设方向a延伸,以用于刮平铺设于打印平台100的打印粉体或者惰性填充材料。并且,升降刮板450连接刮板升降电机(图未示),刮板升降电机能够驱动升降刮板450沿着竖直方向移动,以调节升降刮板450和打印平台100的打印层之间的距离。
如此,不仅可以通过升降刮板450刮平打印粉体,还可以在吸粉装置600吸取多余的打印粉体时,通过控制升降刮板450和打印层的高度,进而控制吸粉装置600吸取打印粉体的深度。具体地,升降刮板450的高度越低,越有利于打印层的表面形成负压,进而有利于打印粉体被吸粉装置600吸走。
进一步地,在一实施例中,如图2和图3所示,升降刮板450包括第一刮板451和第二刮板452,第一刮板451设于第二粉仓430的出粉口远离吸粉壳体630的一侧,第二刮板452设于吸粉壳体630的吸粉口远离第二粉仓430的一侧。当打印供粉装置400和吸粉装置600进行移动铺粉时,第一刮板451升起,第二刮板452降下,以使第二刮板452刮平打印粉体。当打印供粉装置400和吸粉装置600往初始方向移动时,第一刮板451降下,第二刮板452升起,以使第一刮板451控制吸粉装置600吸取打印粉体的深度。
在一实施例中,如图1所示,复合材料打印设备还包括安装支架700和多个粉体补给装置800,每一打印供粉装置400对应连接有一个粉体补给装置800,且填充供粉装置500也对应连接有粉体补给装置800。
在本实施例中,粉体补给装置800固设于安装支架700,当打印供粉装置400或者填充供粉装置500移动至对应的粉体补给装置800处时,粉体补给装置800能够向对应的打印供粉装置400或者填充供粉装置500补充打印粉体或者惰性填充材料。
具体地,在一实施例中,如图1所示,粉体补给装置800包括储粉仓810和补给阀820,储粉仓810设于打印供粉装置400的上方,且储粉仓810设于填充供粉装置500的上方,打开补给阀820,储粉仓810内的打印粉体便能够进入对应的打印供粉装置400,或者,储粉仓810内的惰性填充材料便能够进入对应的填充供粉装置500。
为了安装更加紧凑,在本实施例中,打印平台100、驱动装置200、激光发射装置300、打印供粉装置400、填充供粉装置500和吸粉装置600均安装于安装支架700。
需要注意的是,填充供粉装置500的结构和打印供粉装置400的结构相同,两者的区别仅仅在于填充供粉装置500内放置的是惰性填充材料,打印供粉装置400内放置的是打印粉体。并且,在本实施例中,填充供粉装置500也对应连接有吸粉装置600和驱动装置200。因此,填充供粉装置500的具体结构不再赘述。
需要注意的是,复合材料打印设备还包括控制器(图未示),控制器分别电连接打印供粉装置400、平台升降电机、激光发射装置300、填充供粉装置500和吸粉装置600,以分别控制打印供粉装置400、平台升降电机、激光发射装置300、填充供粉装置500和吸粉装置600。
进一步地,复合材料打印设备还包括分配器(图未示),控制器的通过分配器分别电连接至驱动电机210、第二粉仓430、定量供粉泵410、粗粉抽吸泵640、细粉抽吸泵620、粗粉过滤器和升降刮板450,以分别控制驱动电机210、第二粉仓430、定量供粉泵410、粗粉抽吸泵640、细粉抽吸泵620、粗粉过滤器和升降刮板450。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种复合材料打印设备,其特征在于,包括打印平台(100)、驱动装置(200)、激光发射装置(300)、打印供粉装置(400)、填充供粉装置(500)和吸粉装置(600),所述打印供粉装置(400)的数量为多个,多个所述打印供粉装置(400)和所述填充供粉装置(500)分别连接所述驱动装置(200),且所述驱动装置(200)能够驱动任一所述打印供粉装置(400)朝向所述打印平台(100)铺设对应种类的打印粉体,以及,所述驱动装置(200)能够驱动所述填充供粉装置(500)朝向所述打印平台(100)铺设惰性填充材料;
所述激光发射装置(300)能够朝向所述打印平台(100)的预设位置发射激光并使铺设于所述打印平台(100)预设位置的打印粉体固化成型,并且,惰性填充材料不能被所述激光发射装置(300)固化成型;
所述吸粉装置(600)用于吸取所述打印平台(100)上未被固化成型的打印粉体。
2.根据权利要求1所述的复合材料打印设备,其特征在于,所述打印供粉装置(400)包括定量供粉泵(410)、第一粉仓(420)、第二粉仓(430)和多个导粉板(440),所述第一粉仓(420)设于所述第二粉仓(430)的上方,且多个所述导粉板(440)一端分别连接所述第一粉仓(420)的出粉口,另一端分别连接所述第二粉仓(430)的进粉口,以使所述第一粉仓(420)的出粉口能够通过多个所述导粉板(440)分别连通所述第二粉仓(430)的进粉口,所述定量供粉泵(410)连通所述第一粉仓(420),以用于控制从所述第一粉仓(420)进入所述第二粉仓(430)的打印粉体的量。
3.根据权利要求2所述的复合材料打印设备,其特征在于,定义所述打印供粉装置(400)的宽度方向为第一预设方向a,所述第一预设方向a垂直于所述打印供粉装置(400)的移动方向;
多个所述导粉板(440)连接所述第一粉仓(420)的一端沿着所述第一预设方向a均匀间隔分布于所述第一粉仓(420)的出粉口处,多个所述导粉板(440)连接所述第二粉仓(430)的一端沿着所述第一预设方向a均匀间隔分布于所述第二粉仓(430)的进粉口处。
4.根据权利要求3所述的复合材料打印设备,其特征在于,所述第一粉仓(420)的出粉口沿着所述第一预设方向a的宽度小于所述打印平台(100)沿着所述第一预设方向a的宽度,所述第二粉仓(430)的进粉口沿着所述第一预设方向a的宽度和所述第二粉仓(430)的出粉口沿着所述第一预设方向a的宽度均大于所述打印平台(100)沿着所述第一预设方向a的宽度。
5.根据权利要求3所述的复合材料打印设备,其特征在于,所述打印供粉装置(400)靠近所述打印平台(100)的一端还设有升降刮板(450),所述升降刮板(450)沿着所述第一预设方向a延伸,以用于刮平铺设于所述打印平台(100)的打印粉体或者惰性填充材料,并且,所述升降刮板(450)连接有刮板升降电机,所述刮板升降电机能够驱动所述升降刮板(450)沿着竖直方向移动,以调节所述升降刮板(450)和所述打印平台(100)的打印层之间的距离。
6.根据权利要求1所述的复合材料打印设备,其特征在于,每一所述打印供粉装置(400)均连接有一个所述吸粉装置(600)。
7.根据权利要求6所述的复合材料打印设备,其特征在于,还包括粗粉过滤器和细粉回收管(610),所述吸粉装置(600)包括细粉抽吸泵(620)和吸粉壳体(630),所述粗粉过滤器设于所述吸粉壳体(630)内,以将所述吸粉壳体(630)分隔成吸取部(631)和过滤部(632),所述过滤部(632)通过所述细粉回收管(610)连通对应的所述打印供粉装置(400);
所述细粉抽吸泵(620)连通所述过滤部(632),在所述细粉抽吸泵(620)的吸取作用下,外径小于或等于预设长度值的打印粉体能够依次通过所述吸取部(631)、所述粗粉过滤器、所述过滤部(632)和所述细粉回收管(610)进入对应的所述打印供粉装置(400)。
8.根据权利要求7所述的复合材料打印设备,其特征在于,还包括粗粉抽吸泵(640)、废料收集盒(650)和粗粉回收管(660),所述吸取部(631)通过所述粗粉回收管(660)连通对应的所述废料收集盒(650),并且,所述粗粉抽吸泵(640)连通所述废料收集盒(650),在所述粗粉抽吸泵(640)的作用下,外径大于预设长度值的打印粉体能够依次通过所述吸取部(631)和所述粗粉回收管(660)进入对应的所述废料收集盒(650)。
9.根据权利要求1所述的复合材料打印设备,其特征在于,每一所述打印供粉装置(400)均连接有一个所述驱动装置(200)。
10.根据权利要求9所述的复合材料打印设备,其特征在于,所述驱动装置(200)包括驱动电机(210)和驱动齿轮(220),所述驱动电机(210)的固定端连接于所述打印供粉装置(400),且所述驱动电机(210)的输出端连接所述驱动齿轮(220);
所述打印平台(100)的上方设有齿形导轨(230),所述驱动齿轮(220)能够和所述齿形导轨(230)啮合连接,并且,所述驱动电机(210)能够驱动所述驱动齿轮(220)沿着所述齿形导轨(230)的延伸方向移动,以带动所述打印供粉装置(400)沿着所述齿形导轨(230)的延伸方向移动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202321161522.0U CN220129531U (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 复合材料打印设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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CN202321161522.0U Active CN220129531U (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 复合材料打印设备 |
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-
2023
- 2023-05-11 CN CN202321161522.0U patent/CN220129531U/zh active Active
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