圆柱体形3D打印装备及3D打印机制造技术

本发明专利技术涉及激光选区熔化金属3D打印技术领域，尤其是涉及一种圆柱体形3D打印装备及3D打印机。圆柱体形3D打印装备包括：粉末供应系统以及构建成型装置；构建成型装置包括呈圆环形的作业台；粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构；铺粉件呈圆形；铺粉件的直径能够变化；送粉装置包括送粉缸；送粉缸的截面呈环形；送粉缸围设在作业台外。作业台设置为圆环形，作业台上的金属粉末形成圆环形的作业面，使用者可根据成型构件的直径大小设置作业台的直径，解决了成型尺寸有限的问题，可成型尺寸较大直径的空心圆柱体构件，尤其是能够成型直径2m或更大的空心圆柱体型构件。

Cylindrical 3D printing equipment and 3D printer

The invention relates to the technical field of laser selective melting metal 3D printing, in particular to a cylindrical 3D printing equipment and a 3D printer. Cylindrical 3D printing equipment including: powder supply system construction and forming device forming device comprises a building; working table circular; powder supply system comprises a powder spreading device and powder feeding device; powder spreading device comprises a powder and powder driving mechanism; powder piece is circular; the diameter of the powder can change powder feeding device; including powder cylinder; section of powder feeding cylinder circular cylinder in operation; powder around taiwan. Work station is set to a circular ring, the work surface is formed on the metal powder table ring, the user can according to the diameter of the molding components size setting table diameter, solves the problem of forming the finite size of hollow cylindrical member forming larger diameter size, which is capable of forming 2m or larger diameter hollow the cylindrical member.

【技术实现步骤摘要】
圆柱体形3D打印装备及3D打印机
本专利技术涉及激光选区熔化金属3D打印
，尤其是涉及一种圆柱体形3D打印装备及3D打印机。
技术介绍
增材制造3D打印技术是一种以数字模型文件(CAD)为基础，运用粉末状金属、PVC、树脂、纤维等材料，通过熔融沉积、激光烧结、激光选区熔化、激光固化、激光熔覆等方式，通过专用软件对CAD三维图形构建成型物体，进行切片降维，然后按片逐层打印构造物体的高端制造技术，是制造业中正在迅速发展的一项新兴技术，在英国《经济学人》杂志《第三次工业革命》一文中被称为第三次工业革命的重要标志之一。现有技术中的激光选区熔化3D打印机的粉末供应系统和构建室及作业室均为一体化箱式机体设计，没有外延式主体平台。构建室内设置有活塞和活塞板，活塞板上活动放置作业基板，当活塞板推动作业基板升起至与作业室底部差一个金属粉末层作业面厚度时，由供粉装置铺平一个作业面厚度的金属粉末层，即形成作业面，然后由安装在3D打印机顶部的激光系统，通过激光振镜反射激光光束到当前作业面上的金属粉末层，并通过控制系统对激光振镜偏转角度的调节，按当前层切片图形的形态选择性熔化当前金属粉末层，从而完成对构成件当前层的加工作业。当完成当前切片图形金属粉末层作业后，工作台下降一个预设层的高度，粉末供应系统再向工作台铺设一个预设层厚度的金属粉末，然后再由激光系统按当前层切片图形形态进行选择性熔化，按此方法反复加工，层层叠加作业，最终得到完整的成型构件。是目前增材制造领域应用较多的一种金属3D打印技术，该技术可制造复杂形状的金属零件，其成型件力学性能好、精度高，致密度达传统冶金制成件99％以上，在医疗、航空航天、军工、核电建设、产品研发等领域均有重要应用。但是，现有技术中的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机，都是一体化箱式机体形态的设计，没有外延式主体平台的设计，没有圆形作业面的形态和圆形装备样式的设计，在成型空心圆柱体形构件时，工作台上的金属粉末都是呈方形作业面，且工作面面积长、宽都在600mm×600mm以下，无法成型更大尺寸直径的空心圆柱体构件，激光光束也无法按圆形轨迹选择性熔化金属粉末层，利用该工艺技术装备构建成型直径超过2m的空心圆柱体型构件，在世界范围内尚属空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种圆柱体形3D打印装备及3D打印机，以解决现有技术中存在的工作台面都是呈方形设计，成型构件尺寸有限，无法成型较大尺寸直径的空心圆柱体形构件的技术问题。本专利技术提供的一种圆柱体形3D打印装备，所述圆柱体形3D打印装备包括：粉末供应系统以及构建成型装置；所述构建成型装置包括呈圆环形的作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；述铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构；所述铺粉件呈圆形；所述铺粉件的直径能够变化；所述送粉装置包括送粉缸；所述送粉缸的截面呈环形；所述送粉缸围设在所述作业台外；所述铺粉驱动机构与所述铺粉件连接，用于驱动所述铺粉件在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉缸内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。进一步地，所述构建成型装置包括截面呈圆环形的集粉缸；所述作业台围设在所述集粉缸外。进一步地，所述铺粉件包括多个呈弧形的铺粉板；多个所述铺粉板依次连接形成所述铺粉件；每个所述铺粉板的一端的外壁与相邻的所述铺粉板的内壁抵接，另一端的内壁与相邻的所述铺粉板的外壁抵接；所述铺粉驱动机构包括多个驱动器；多个所述驱动器与多个所述铺粉板一一对应连接。进一步地，所述圆柱体形3D打印装备还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、固定件以及平粉件驱动机构；所述平粉件与所述固定件滑动连接；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在所述作业台的上方做圆周运动，以将所述作业台上的金属粉末抹平。进一步地，所述固定件的截面呈圆形；所述集粉缸围设在所述固定件外；所述平粉件的一端与所述固定件滑动连接，另一端朝向所述作业台。进一步地，所述平粉件为平粉刷；所述平粉刷的一端覆盖部分所述送粉缸。进一步地，所述平粉刷与所述平粉件驱动机构连接的一端具有弯折。进一步地，所述平粉件驱动机构包括移动电机、驱动结构以及移动件；所述移动件与所述固定件滑动连接；所述平粉刷与所述移动件转动连接；所述移动电机与所述移动件连接，用于驱动所述移动件圆周移动；所述驱动结构设置在所述移动件上，所述驱动结构与所述平粉刷连接，用于驱动所述平粉刷相对所述移动件转动，以使所述平粉刷从所述作业台上方移开。进一步地，所述构建成型装置包括构建室活塞、主体平台和截面呈环形的构建室；所述主体平台上设置有呈圆环形的安装口；所述作业台设置在所述构建室内，且位于所述安装口处；所述构建室活塞与所述作业台连接，用于驱动所述作业台上下移动。进一步地，本专利技术还提供一种3D打印机，所述3D打印机包括控制系统以及如本专利技术所述的圆柱体形3D打印装备；所述铺粉驱动机构与所述控制系统电连接。本专利技术提供的圆柱体形3D打印装备，包括粉末供应系统和构建成型装置，构建成型装置包括呈圆环形的作业台，粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置，铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构。在使用时，铺粉驱动机构驱动铺粉件在作业台的上方往复移动，也即，沿作业台的径向往复移动，以将送粉缸内的金属粉末推送至作业台上，从而将金属粉末铺设在作业台。然后3D打印机的激光选区熔化机构将作业台上的金属粉末选择性熔化，最终成型构件。本专利技术提供的圆柱体形3D打印装备，作业台设置为圆环形，作业台上的金属粉末形成圆环形的作业面，使用者可根据成型构件的直径大小选择作业台直径尺寸适合的装备，解决了成型尺寸有限的问题，可成型尺寸较大直径的空心圆柱体构件，尤其是能够成型直径超过2m的空心圆柱体型构件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本专利技术实施例提供的圆柱体形3D打印装备的结构示意图；图2为图1所示的圆柱体形3D打印装备局部放大图；图3为图1所示的圆柱体形3D打印装备另一局部放大图；图4为本专利技术实施例提供的圆柱体形3D打印装备的另一结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的圆柱体形3D打印装备的又一结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的圆柱体形3D打印装备中平粉件的结构示意图。附图标记：1-铺粉装置；11-铺粉件；12-铺粉驱动机构；121-驱动器；111-铺粉板；2-送粉装置；21-送粉缸；22-集粉缸；3-平粉装置；31-固定件；32-平粉件；4-作业台；5-主体平台；6-3D打印机作业室；7-构建室；8-构建室活塞；9-高度升降机构；10-移动机构；101-移动电机；102-移动轮；41-基板；42-构建室活塞板。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱体形3D打印装备，其特征在于，包括：粉末供应系统以及构建成型装置；所述构建成型装置包括呈圆环形的作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；所述铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构；所述铺粉件呈圆形；所述铺粉件的直径能够变化；所述送粉装置包括送粉缸；所述送粉缸的截面呈环形；所述送粉缸围设在所述作业台外；所述铺粉驱动机构与所述铺粉件连接，用于驱动所述铺粉件在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉缸内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱体形3D打印装备，其特征在于，包括：粉末供应系统以及构建成型装置；所述构建成型装置包括呈圆环形的作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；所述铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构；所述铺粉件呈圆形；所述铺粉件的直径能够变化；所述送粉装置包括送粉缸；所述送粉缸的截面呈环形；所述送粉缸围设在所述作业台外；所述铺粉驱动机构与所述铺粉件连接，用于驱动所述铺粉件在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉缸内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。2.根据权利要求1所述的圆柱体形3D打印装备，其特征在于，所述构建成型装置包括截面呈圆环形的集粉缸；所述作业台围设在所述集粉缸外。3.根据权利要求1所述的圆柱体形3D打印装备，其特征在于，所述铺粉件包括多个呈弧形的铺粉板；多个所述铺粉板依次连接形成所述铺粉件；每个所述铺粉板的一端的外壁与相邻的所述铺粉板的内壁抵接，另一端的内壁与相邻的所述铺粉板的外壁抵接；所述铺粉驱动机构包括多个驱动器；多个所述驱动器与多个所述铺粉板一一对应连接。4.根据权利要求1所述的圆柱体形3D打印装备，其特征在于，还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、固定件以及平粉件驱动机构；所述平粉件与所述固定件滑动连接；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在所述作业台的上方做圆周运动，以将所述作业台上...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦鹤鸿，
申请(专利权)人：窦鹤鸿，
类型：发明
国别省市：北京,11