CN220576622U - 一种3d激光增材精密成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于3D打印领域，尤其是涉及一种3D激光增材精密成型装置。技术包括打印机本体，打印机本体内设置有激光发射器，所述打印机本体内顶部安装有直线导轨，直线导轨上安装有第一滑块，激光发射器安装在第一滑块底部，打印机本体的内底部开设有凹槽，凹槽内固定有隔板，隔板用于将凹槽分隔为两个工作槽，两个工作槽内均固定有成型槽，每个成型槽的左侧和右侧均固定有储粉箱，每个成型槽内均固定有放置板，每块放置板下方均安装有活塞缸，每个储粉箱内均安装推送组件，每个工作槽的上方均设置有铺粉组件。本实用新型通过两个铺粉组件达到一侧加工一侧铺粉的效果，使激光发射器不停地进行加工，从而提高了工件的产量和质量。

Description

一种3D激光增材精密成型装置

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，尤其是涉及一种3D激光增材精密成型装置。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，其原理是先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模，形成数字化模型，然后将三维模型分解为逐层的二维截面，通过软件与数控系统将打印材料逐层堆积固化，然后将三维模型分解为逐层的二维截面，通过软件与数控系统将打印材料逐层堆积固化，制造出实体产品。

目前，对特种材料的打印通常是采用选择性激光烧结3D打印（SLS），其使用的是粉状材料，从理论上讲，任何可熔的粉末都可以用来制造模型，而且制造出的模型可以用作真实的原型元件。工作时粉未缸活塞上升，由铺粉辊将粉末均匀地在成型缸活塞(工作活塞)上铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面，粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺设新粉，控制激光束扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，就得到三维零件。

然而，由于该方式每打印一次就需要铺设一层粉末原料，使得生产的效率大大降低，而且铺粉辊铺粉的方式可能存在部分位置未铺上粉的情况，从而导致最终成型的工件存在瑕疵甚至成型失败。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种3D激光增材精密成型装置，能够有效提高工件成型的质量和生产的效率。

所述的3D激光增材精密成型装置，包括打印机本体，打印机本体内设置有激光发射器，所述打印机本体的内顶部水平安装有直线导轨，直线导轨上安装有与之呈左右滑动配合的第一滑块，激光发射器安装在第一滑块的底部，打印机本体的内底部开设有凹槽，凹槽内固定有隔板，隔板用于将凹槽分隔为左右两个相互独立的工作槽，两个工作槽内均固定有成型槽，每个成型槽的左侧和右侧均固定有用于粉末状原料储存的储粉箱，每个成型槽内均水平固定有用于原料堆积的放置板，每块放置板的下方均安装有用于驱动放置板上下移动的活塞缸，每个储粉箱内均安装有用于将原料推出的推送组件，每个工作槽的上方均设置有用于将原料铺平在放置板上的铺粉组件。

进一步的，所述推送组件包括水平设置在储粉箱内的活塞板，活塞板的下方固定有用于驱动活塞板上下移动的多级液压缸。

进一步的，所述铺粉组件包括水平放置在储粉箱顶部的刮平板，刮平板的顶部固定有开口向下的铺粉槽，刮平板的顶部开设有上下相通的通槽，通槽的大小与铺粉槽的槽口和储粉箱的箱口大小相同，成型槽的槽宽小于或等于通槽的槽宽，打印机本体内安装有用于驱动刮平板左右移动的驱动组件。

进一步的，所述驱动组件包括固定在刮平板底部的第二滑块，第二滑块有两块且呈前后分布，打印机本体内底部的前后两端开设有固定槽，两块第二滑块分别位于其中一个固定槽内，其中一块第二滑块上水平穿装有与之呈螺纹配合的丝杆，丝杆安装在此固定槽内，另一块第二滑块上穿装有与之呈左右滑动配合且与丝杆平行的导杆，导杆固定在该固定槽内。

进一步的，所述铺粉槽为透明材质制成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过直线导轨和第一滑块带动激光发射器左右移动，并在两个铺粉组件的作用下能够达到一侧加工一侧铺粉的效果，使激光发射器能够不停地对原料进行加工，从而大大的提高了工件的产量和质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为图1中铺粉组件的放大左视图；

图中各部件名称：1、打印机本体 2、直线导轨 3、第一滑块 4、激光发射器 5、铺粉组件 5.1、刮平板 5.2、铺粉槽 5.3、第二滑块 6、储粉箱 7、活塞板 8、多级液压缸 9、隔板10、活塞缸 11、成型槽 12、放置板 13、丝杆 14、导杆。

实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例

本实施例所述的一种3D激光增材精密成型装置，包括打印机本体1，打印机本体1内设置有激光发射器4，打印机本体1的前侧为透明材质制成门板（图中未画出），激光发射器4能够发射多组同步的激光，从而一次性生产多个工件，或同时对一个工件进行加工；

所述打印机本体1的内顶部水平安装有直线导轨2，直线导轨2上安装有与之呈左右滑动配合的第一滑块3，激光发射器4安装在第一滑块3的底部，通过直线导轨2和第一滑块3驱动激光发射器4向左或向右移动，使其中一个成型槽11在铺粉的同时，激光发射器4对另一个成型槽11内的原料进行加工，从而达到不间断的打印效果，使工件的生产量大大提高；直线导轨2为现有技术，其作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动，且可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动；

打印机本体1的内底部开设有凹槽，凹槽内固定有隔板9，隔板9用于将凹槽分隔为左右两个相互独立的工作槽，如图1和图2所述，隔板9竖直固定在凹槽内，两个工作槽相互独立且大小相同，隔板9与打印机本体1的内底部齐平；

两个工作槽内均固定有成型槽11，每个成型槽11的左侧和右侧均固定有用于粉末状原料储存的储粉箱6，原料储存在储粉箱6内并由铺粉组件5将原料铺平在成型槽11内，成型槽11内的原料再在激光发射器4的作用下被一层层的加工成工件，同时每个成型槽11均配备两个储粉箱6能够有效提高装置的原料存储量，减小原原料添加的频率；如图1所示，储粉箱6和成型槽11均与工作槽的槽壁相贴，从而填满工作槽，成型槽11和储粉箱6的顶部与隔板9齐平；

每个成型槽11内均水平固定有用于原料堆积的放置板12，每块放置板12的下方均安装有用于驱动放置板12上下移动的活塞缸10，通过活塞缸10带动放置板12向下移动，从而使放置板12上方的原料能够循环的加工一层铺设一层并最终形成工件；活塞缸10为现有技术，其是液压缸的一种结构形式，输入的为压力和流量，输出的为推力和速度，活塞缸10的外壳安装在成型槽11的槽底，活塞缸10的活塞杆动力输出端固定在放置板12的底部，放置板12与成型槽11的内槽壁相贴无间隙；

每个储粉箱6内均安装有用于将原料推出的推送组件，每个工作槽的上方均设置有用于将原料铺平在放置板12上的铺粉组件5，激光发射器4每加工一层原料后，储粉箱6内的粉末状原料就会由推送组件推出一部分，然后在铺粉组件5的作用下被被均匀铺平在放置板12上方的成型槽11内。

本实施例在使用时，首先通过推送组件将原料推出，然后铺粉组件5将推出的原料均匀铺设在放置板12上方的成型槽11内，再启动激光发射器4对左侧成型槽11内的原料进行加工，加工完成后，通过直线导轨2驱动激光发射器4移动并对右侧成型槽11内的原料进行加工，同时左侧工作槽内推送组件将原原料推出，并由铺粉组件5将推出的原料均匀的铺平在放置板12上方的成型槽11内，即在已加工原料的上方铺上一层未加工的原料，如此循环从而达到一侧加工一侧铺粉的效果，使产量大大提高。

实施例

本实施例将技术进一步进行说明，所述推送组件包括水平设置在储粉箱6内的活塞板7，活塞板7的下方固定有用于驱动活塞板7上下移动的多级液压缸8，通过多级液压缸8驱动活塞板7向上移动，从而推出储粉箱6内的原料，同时采用多级液压缸8能够有效提高储粉箱6的储粉量，进一步减小添加原料的频率；多级液压缸8为现有技术，其由两级或多级活塞缸套装而成，主要由缸盖、缸筒、套筒、活塞等零件组成，其工作行程可以很长，不工作时可以缩得较短，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合，多级液压缸8的缸筒竖直安装在储粉箱6的底部，多级液压缸8的活塞杆动力输出端固定在活塞板7的底部，活塞板7与储粉箱6的槽壁相贴且无间隙。

实施例

本实施例将技术进一步进行说明，所述铺粉组件5包括水平放置在储粉箱6顶部的刮平板5.1，刮平板5.1的顶部固定有开口向下的铺粉槽5.2，刮平板5.1的顶部开设有上下相通的通槽，通槽的大小与铺粉槽5.2的槽口和储粉箱6的箱口大小相同，成型槽11的槽宽小于或等于通槽的槽宽，打印机本体1内安装有用于驱动刮平板5.1左右移动的驱动组件，推送组件将原料完全推出到铺粉槽5.2内，然后驱动组件带动刮平板5.1向左或向右移动，当刮平板5.1移动到成型槽11上方后，由于放置板12向下移动使成型槽11内的原料高度下降，此时铺粉槽5.2内的原料就会在重力的作用下落入成型槽11中，并且随着刮平板5.1的移动，刮平板5.1将原料刮平，同时成型槽11的槽宽小于或等于通槽的槽宽，能够充分保证原料能填充和被刮平在成型槽11内；如图1、图2和图3所示，刮平板5.1呈前后排列，铺粉槽5.2呈半圆柱状，刮平板5.1的底部和储粉箱6、成型槽11的顶部紧贴。

实施例

本实施例将技术进一步进行说明，所述驱动组件包括固定在刮平板5.1底部的第二滑块5.3，第二滑块5.3有两块且呈前后分布，打印机本体1内底部的前后两端开设有固定槽，两块第二滑块5.3分别位于其中一个固定槽内，其中一块第二滑块5.3上水平穿装有与之呈螺纹配合的丝杆13，丝杆13安装在此固定槽内，另一块第二滑块5.3上穿装有与之呈左右滑动配合且与丝杆13平行的导杆14，导杆14固定在该固定槽内，当丝杆13旋转时，在导杆14的作用下，铺粉组件5整体会向左或向右移动，从而对将原料铺平在成型槽11内；如图2所示，两个固定槽分别位于工作槽的前侧和后侧，丝杆13的一端位于打印机本体1内，且打印机本体1内设置有用于驱动丝杆13旋转的伺服电机，丝杆13的另一端通过轴承安装在所在固定槽的槽壁上（图中未画出），导杆14的两端均与所在固定槽的槽壁固定；

铺粉槽5.2为透明材质制成，从而能够透过铺粉槽5.2对其内部的原料进行观察，避免因各种故障导致铺粉槽5.2内未充满原料或原料不下落，进而影响工件的成型，同时也进一步保证了工件的成型质量。

Claims (5)

1.一种3D激光增材精密成型装置，包括打印机本体（1），打印机本体（1）内设置有激光发射器（4），其特征在于：所述打印机本体（1）的内顶部水平安装有直线导轨（2），直线导轨（2）上安装有与之呈左右滑动配合的第一滑块（3），激光发射器（4）安装在第一滑块（3）的底部，打印机本体（1）的内底部开设有凹槽，凹槽内固定有隔板（9），隔板（9）用于将凹槽分隔为左右两个相互独立的工作槽，两个工作槽内均固定有成型槽（11），每个成型槽（11）的左侧和右侧均固定有用于粉末状原料储存的储粉箱（6），每个成型槽（11）内均水平固定有用于原料堆积的放置板（12），每块放置板（12）的下方均安装有用于驱动放置板（12）上下移动的活塞缸（10），每个储粉箱（6）内均安装有用于将原料推出的推送组件，每个工作槽的上方均设置有用于将原料铺平在放置板（12）上的铺粉组件（5）。

2.根据权利要求1所述的3D激光增材精密成型装置，其特征在于：所述推送组件包括水平设置在储粉箱（6）内的活塞板（7），活塞板（7）的下方固定有用于驱动活塞板（7）上下移动的多级液压缸（8）。

3.根据权利要求1所述的3D激光增材精密成型装置，其特征在于：所述铺粉组件（5）包括水平放置在储粉箱（6）顶部的刮平板（5.1），刮平板（5.1）的顶部固定有开口向下的铺粉槽（5.2），刮平板（5.1）的顶部开设有上下相通的通槽，通槽的大小与铺粉槽（5.2）的槽口和储粉箱（6）的箱口大小相同，成型槽（11）的槽宽小于或等于通槽的槽宽，打印机本体（1）内安装有用于驱动刮平板（5.1）左右移动的驱动组件。

4.根据权利要求3所述的3D激光增材精密成型装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定在刮平板（5.1）底部的第二滑块（5.3），第二滑块（5.3）有两块且呈前后分布，打印机本体（1）内底部的前后两端开设有固定槽，两块第二滑块（5.3）分别位于其中一个固定槽内，其中一块第二滑块（5.3）上水平穿装有与之呈螺纹配合的丝杆（13），丝杆（13）安装在此固定槽内，另一块第二滑块（5.3）上穿装有与之呈左右滑动配合且与丝杆（13）平行的导杆（14），导杆（14）固定在该固定槽内。

5.根据权利要求4所述的3D激光增材精密成型装置，其特征在于：所述铺粉槽（5.2）为透明材质制成。