一种金属粉末快速成型机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属粉末快速成型机，涉及金属增材制造技术领域。其中，升降系统中只包括一个工作缸，而且工作缸中工作台的上下运动是通过丝杠动力传动结构的带动来完成的，所以，整体结构简单，紧凑。由于结构简单，所以，在制作过程中，可以极大的缩小产品的外形尺寸，其体积可以减小到0.6×0.4×0.6米，重量减小到75公斤，从而可以轻易的放置于办公桌面进行工作和操作，实现微型金属3D打印。而且由于体积小，重量轻，运输极为方便，拆箱即可打印。使科研和工业高端型向大众消费型拓展，解决了现有技术中，金属3D打印机体积庞大的痛点问题，可以在教学、医疗、个性化产品制造等细分领域实现快速推广和应用。

A metal powder rapid prototyping machine

The utility model discloses a metal powder rapid molding machine, which relates to the technical field of metal material increasing manufacturing. The lifting system only consists of a working cylinder, and the upper and lower motion of the working table is driven by the power transmission structure of the screw driver, so the whole structure is simple and compact. Because of the simple structure, therefore, in the production process, can greatly reduce the product size, the volume can be reduced to 0.6 x 0.4 x 0.6 meters, weight reduced to 75 kg, which can be easily placed on the desk work and operation, micro metal 3D printing. But because of the small size, light weight, transportation is very convenient, you can print unpacking. The expansion of research and industry high-end to mass consumption has solved the problem of massive pain of metal 3D printers in existing technology, and can be promoted and applied in teaching, medical, personalized product manufacturing and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种金属粉末快速成型机
本技术涉及金属增材制造
，尤其涉及一种金属粉末快速成型机。
技术介绍
金属增材制造(3D打印)技术是从20世纪90年代发展起来的一项先进制造技术，该技术依据“增材”的制造原理，对CAD模型进行切片分层处理，数控系统控制工作台按照分层软件给定的路径进行扫描，通过大功率激光融化金属粉末并层层叠加，能够实现高性能复杂结构金属零件的无模具、快速、全致密近净成形。按照金属粉末的添置方式，金属3D打印主要包括两种工艺技术：采用铺粉方法的激光选区熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)技术和采用同轴送粉方法的激光净成形(LaserEngineeredNetShaping,LENS)技术，其中，激光选区熔化技术采用精细聚焦光斑快速熔化预置的金属粉末，几乎可以直接获得任意形状以及具有完全冶金结合的功能零件，致密度可达到近乎100％，尺寸精度可达20-50um，表面粗糙度达20-30um，是一种极具发展前景的增材制造技术，在航空航天、医疗、汽车、模具等领域具有广泛应用前景。目前，采用激光选区熔化技术的桌面级FDM3D打印机，因其体积小巧、工艺简单、材料利用率高等特点，适合于创新设计、家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发等方面，深受设计师、家庭用户、学生、科研人员等的青睐。但是，桌面级3D打印机是以ABS、PLA或光敏树脂为材料，无法实现对金属材料的3D打印，而通常的金属和非金属3D打印机体积庞大，价格昂贵，在教学、医疗、个性化产品制造等工业中的应用推广受到局限。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种金属粉末快速成型机，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种金属粉末快速成型机，从上至下依次包括：光路系统、上部密封系统、铺粉系统和升降系统，所述上部密封系统包括相互连接的上罩和下罩，所述铺粉系统包括安装基板，所述光路系统安装在所述上罩上，所述下罩和所述升降系统均安装在所述安装基板上；所述升降系统包括上下开口的工作缸、工作台和丝杠动力传动结构，所述工作台位于所述工作缸内，所述工作台与所述丝杠动力传动结构连接，当所述丝杠动力传动结构上下运动时，所述工作台随着所述丝杠传动机构在所述工作缸内上下运动；所述安装基板上开设有工作孔，所述工作孔与所述工作台的位置上下对应，所述工作孔的上方依次设置有刮刀和铺粉盒，所述铺粉盒和所述刮刀均可在所述工作孔的上方前后移动，所述刮刀位于所述铺粉盒开口的两侧。优选地，所述上部密封系统中，所述下罩上设置有观察口，所述上罩和下罩铰接。优选地，所述升降系统中，所述丝杠动力传动结构设置为两个，分别位于所述工作缸的两侧，所述丝杠传动结构包括：电机、丝杠转动座和丝杠，所述丝杠通过所述丝杠转动座和电机连接，所述工作缸安装在所述丝杠转动座上，丝杠螺母套装在丝杠上，丝杠轴承固定在工作缸下部安装板上，所述丝杠动力传动结构通过直线光杆与所述工作台连接，所述直线光杆的下端固定在所述工作缸下部安装板上，所述直线光杆的上端固定安装在所述工作台上，所述工作台上安装工作缸限位结构，工作缸限位传感器安装在所述工作缸限位结构上限制所述工作缸升降极限位置。优选地，所述直线光杆设置为四根，所述直线光杆通过直线轴承锁环固定在所述工作缸下部安装板上。优选地，所述工作缸的上端四周安装有支耳，所述工作缸通过所述支耳固定在所述铺粉系统的所述安装基板上。优选地，所述铺粉系统中，所述铺粉盒安装在落粉安装板上方，所述刮刀安装在所述落粉安装板下方，所述落粉安装板的左右两端分别与所述带轮动力传动结构连接，所述落粉安装板在所述带轮动力传动结构的作用下可进行前后运动。优选地，所述带轮动力传动结构包括依次连接的电机、减速器、联轴器和带轮安装轴，所述带轮安装轴的前端通过同步带与前端带轮连接，所述带轮安装轴的后端通过同步带与后端带轮连接，所述前端带轮和所述后端带轮分别位于所述工作孔的左右两侧；所述落粉安装板的左右两端分别与位于左右两侧的同步带连接，所述前端带轮或所述后端带轮上设置有限位开关，用于限制所述落粉安装板的运动。优选地，所述同步带连接有齿轮压块和同步带垫高块，所述齿轮压块和所述同步带垫高块分别与所述落粉安装板连接。优选地，所述铺粉系统中，所述安装基板的下方还连接有密封罩，所述升降系统位于所述密封罩内。优选地，所述光路系统包括：振镜、扩束镜安装前座、扩束镜安装套、激光器安装座和垂直安装板，所述激光器安装座固定在所述扩束镜安装套上，所述扩束镜安装套固定在所述扩束镜安装前座，所述振镜和扩束镜安装前座均固定在所述垂直安装板上，所述垂直安装板固定在所述上部密封系统的所述上罩上。本技术的有益效果是：本技术实施例提供的金属粉末快速成型机，升降系统中只包括一个工作缸，而且工作缸中工作台的上下运动是通过丝杠动力传动结构的带动来完成的，所以，整体结构简单，紧凑。由于结构简单，所以，在制作过程中，可以极大的缩小产品的外形尺寸，其体积可以减小到0.6×0.4×0.6米，重量减小到75公斤，从而可以轻易的放置于办公桌面进行工作和操作，实现微型金属3D打印。而且由于体积小，重量轻，运输极为方便，拆箱即可打印。使科研和工业高端型向大众消费型拓展，解决了现有技术中，金属3D打印机体积庞大的痛点问题，可以在教学、医疗、个性化产品制造等细分领域实现快速推广和应用。附图说明图1是金属粉末快速成型机的整体结构和上部密封结构示意图；图2是光路系统结构示意图；图3是铺粉系统结构示意图；图4是升降系统结构示意图。图中，各符号的含义如下：100光路系统，101激光器安装座，102扩束镜安装套，103扩束镜安装前座，104垂直安装板，105振镜；200上部密封系统，201上罩，202下罩，203锁，204观察窗口；300铺粉系统，301电机，302减速器，303联轴器，304带轮安装轴，305铺粉盒两侧V板，306铺粉盒两侧板，307同步带垫高块，308同步带齿轮压块，309安装基板，310同步带，311限位开关，312前端带轮，313刮刀安装座,314工作孔，315落粉安装板，316后端带轮；400升降系统，401支耳，402电机，403丝杠转动座，404工作缸上部安装板，405丝杠，406丝杠轴承，407工作缸限位结构，408工作缸限位传感器409直线轴承锁环，410工作缸下部安装板，411直线光杆，412工作缸，413工作台。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-4所示，本技术实施例提供了一种金属粉末快速成型机，从上至下依次包括：光路系统100、上部密封系统200、铺粉系统300和升降系统400，上部密封系统200包括相互连接的上罩201和下罩202，铺粉系统300包括安装基板309，光路系统100安装在上罩201上，下罩202和升降系统4均安装在安装基板309上；升降系统4包括上下开口的工作缸412、工作台413和丝杠动力传动结构，工作台413位于工作缸412内，工作台413与所述丝杠动力传动结构连接，当所述丝杠动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属粉末快速成型机，其特征在于，从上至下依次包括：光路系统、上部密封系统、铺粉系统和升降系统，所述上部密封系统包括相互连接的上罩和下罩，所述铺粉系统包括安装基板，所述光路系统安装在所述上罩上，所述下罩和所述升降系统均安装在所述安装基板上；所述升降系统包括上下开口的工作缸、工作台和丝杠动力传动结构，所述工作台位于所述工作缸内，所述工作台与所述丝杠动力传动结构连接，当所述丝杠动力传动结构上下运动时，所述工作台随着所述丝杠传动机构在所述工作缸内上下运动；所述安装基板上开设有工作孔，所述工作孔与所述工作台的位置上下对应，所述工作孔的上方依次设置有刮刀和铺粉盒，所述铺粉盒和所述刮刀均可在所述工作孔的上方前后移动，所述刮刀位于所述铺粉盒开口的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末快速成型机，其特征在于，从上至下依次包括：光路系统、上部密封系统、铺粉系统和升降系统，所述上部密封系统包括相互连接的上罩和下罩，所述铺粉系统包括安装基板，所述光路系统安装在所述上罩上，所述下罩和所述升降系统均安装在所述安装基板上；所述升降系统包括上下开口的工作缸、工作台和丝杠动力传动结构，所述工作台位于所述工作缸内，所述工作台与所述丝杠动力传动结构连接，当所述丝杠动力传动结构上下运动时，所述工作台随着所述丝杠传动机构在所述工作缸内上下运动；所述安装基板上开设有工作孔，所述工作孔与所述工作台的位置上下对应，所述工作孔的上方依次设置有刮刀和铺粉盒，所述铺粉盒和所述刮刀均可在所述工作孔的上方前后移动，所述刮刀位于所述铺粉盒开口的两侧。2.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述上部密封系统中，所述下罩上设置有观察口，所述上罩和下罩铰接。3.根据权利要求1所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述升降系统中，所述丝杠动力传动结构设置为两个，分别位于所述工作缸的两侧，所述丝杠传动结构包括：电机、丝杠转动座和丝杠，所述丝杠通过所述丝杠转动座和电机连接，所述工作缸安装在所述丝杠转动座上，丝杠螺母套装在丝杠上，丝杠轴承固定在工作缸下部安装板上，所述丝杠动力传动结构通过直线光杆与所述工作台连接，所述直线光杆的下端固定在所述工作缸下部安装板上，所述直线光杆的上端固定安装在所述工作台上，所述工作台上安装工作缸限位结构，工作缸限位传感器安装在所述工作缸限位结构上限制所述工作缸升降极限位置。4.根据权利要求3所述的金属粉末快速成型机，其特征在于，所述直线光杆设置为四根，所述直线光杆通过直线轴承锁环固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭鹏，陈丹丹，马洪伟，
申请(专利权)人：北京易博三维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11