粉床电子束增材制造设备及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种粉床电子束增材制造设备及制造方法，该设备包括：成形室，其内设置有隔热框、铺粉平台、刮刀和成形缸；第一上部粉箱和第二上部粉箱，分别设置在隔热框两侧；第一下部粉箱和第二下部粉箱，分别设置在成形缸两侧；以及两个推粉装置，分别设置在铺粉平台上两侧的位置处；所述推粉装置包括支撑板、推粉槽以及连动组件。本发明专利技术在成形室及内部结构尺寸不变的前提下，有效利用了成形室内部空间，使粉箱中能够容纳的粉末量大大增加，有效解决了在打印较大尺寸的零件时出现的金属粉末不够而打印终止的问题，足够的粉量保证了设备既可以打印小尺寸零件，也可成形大尺寸打印件。

【技术实现步骤摘要】
粉床电子束增材制造设备及制造方法
本专利技术涉及3D打印设备
，尤其涉及一种粉床电子束增材制造设备及制造方法。
技术介绍
粉床电子束3D打印技术是一种增材制造技术，这种技术以数字模型为基础，将材料（金属粉末）逐层堆积熔化制造出实体产品。现有技术中，用于3D打印成形工艺的粉床电子束增材制造设备中，送粉机构通常分为两种：上送粉机构和下送粉机构。上送粉机构即将粉箱分别安装在铺粉平台的上方且位于隔热框两侧的位置处，而下送粉机构即粉箱分别安装在铺粉平台的下方且位于成形缸两侧的位置处。由于零件打印过程中，受限于粉床电子束增材制造设备本身尺寸和成形室内部其它结构的影响，粉箱的尺寸受限，容纳的金属粉末有限。同时，为了保证金属粉末能够完全填满成形缸内的粉坑，每次刮刀从粉箱中所取的金属粉末均是过量的，存在一定量的粉末浪费。因此，在打印较大尺寸的零件时，经常出现金属粉末不够而打印终止的现象，严重限制了打印零件的成形尺寸。需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造设备及制造方法，以解决现有技术中的粉床电子束增材制造设备中粉箱内金属粉末不充足而经常出现打印大尺寸零件时金属粉末不够而打印终止的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造设备，包括：成形室，其内部上方设置有隔热框，所述隔热框下方设置有铺粉平台，所述铺粉平台上设置有刮刀，所述铺粉平台下方设置有成形缸；第一上部粉箱和第二上部粉箱，分别设置在所述隔热框两侧；第一下部粉箱和第二下部粉箱，分别设置在所述成形缸两侧；以及，两个推粉装置，分别设置在所述铺粉平台的两侧；所述推粉装置包括：支撑板，竖向设置在所述铺粉平台上；推粉槽，设置在所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱下方；连动组件，与所述支撑板固定，其上端连接所述推粉槽，其下端在所述刮刀的推动下带动上端连接的所述推粉槽向相反的方向运动，以使从所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱进入所述推粉槽中的金属粉末落到所述铺粉平台上。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述连动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和推杆，所述第一连杆通过第一铰接件与所述第二连杆连接，所述第二连杆通过第二铰接件与所述第三连杆连接，所述第三连杆通过第三铰接件固定在所述支撑板上并可绕所述第三铰接件旋转，所述第三连杆还通过第四铰接件与所述第四连杆连接，所述第四连杆通过第五铰接件与所述推杆连接，所述推杆与所述推粉槽连接，所述第四连杆连接所述第三连杆的一端还设置有复位弹簧；所述第一连杆和所述推杆均平行于所述铺粉平台设置，且所述推杆位于所述第一连杆的上方。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述第一连杆未与所述第二连杆连接的一端设置有转轮。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述第一连杆的上下两侧分别设置有导向轮。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述推杆上套接有导向块，所述导向块固定在所述支撑板上。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述推杆与所述推粉槽之间还设置有推块。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述推块外侧环向设置有石棉绳。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述铺粉平台的两侧分别设置有第一落粉口和第二落粉口；所述第一落粉口下端设置有第一引粉盒，所述第一引粉盒下方还设置有第一接粉盒；所述第二落粉口下端设置有第二引粉盒，所述第二引粉盒下方还设置有第二接粉盒。第二方面，本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造方法，该方法应用于上述第一方面中任一项所述的粉床电子束增材制造设备，包括：通过刮刀将第一下部粉箱中的金属粉末取出，并通过所述刮刀刮送至成形缸内进行打印；所述第一下部粉箱中的金属粉末取尽后，通过所述刮刀以及设置在所述第一下部粉箱一侧的推粉装置将第一上部粉箱中的金属粉末取出至铺粉平台上，并通过所述刮刀刮送至所述成形缸内进行打印；所述第一上部粉箱中的金属粉末取尽后，通过所述刮刀将第二下部粉箱中的金属粉末取出，并通过所述刮刀刮送至成形缸内进行打印；所述第二下部粉箱中的金属粉末取尽后，通过所述刮刀以及设置在所述第二下部粉箱一侧的推粉装置将第二上部粉箱中的金属粉末取出至铺粉平台上，并通过所述刮刀刮送至所述成形缸内进行打印。作为本专利技术第二方面的优选方式，所述第一下部粉箱中的金属粉末取尽后，通过所述刮刀以及设置在所述第一下部粉箱一侧的推粉装置将第一上部粉箱中的金属粉末取出至铺粉平台上，并通过所述刮刀刮送至所述成形缸内进行打印，具体包括：所述第一下部粉箱中的金属粉末取尽后，使所述刮刀向设置在所述第一下部粉箱一侧的推粉装置移动；通过所述刮刀推动所述推粉装置的下端带动其上端连接的推粉槽向相反的方向运动，使从所述第一上部粉箱进入所述推粉槽中的金属粉末落到所述铺粉平台上；通过所述刮刀将所述铺粉平台上的金属粉末刮送至所述成形缸内进行打印；其中，通过所述刮刀从所述第一上部粉箱或所述第一下部粉箱取粉后，当所述刮刀越过所述成形缸后继续向远离所述第一上部粉箱或所述第一下部粉箱的方向运动时，下降所述第二下部粉箱；当所述刮刀将过量的金属粉末刮入所述第二下部粉箱中并运动至所述第二下部粉箱另一侧时，上升所述第二下部粉箱；通过所述刮刀从所述第二上部粉箱或所述第二下部粉箱取粉后，当所述刮刀越过所述成形缸后继续向远离所述第二上部粉箱或所述第二下部粉箱的方向运动时，下降所述第一下部粉箱；当所述刮刀将过量的金属粉末刮入所述第一下部粉箱中并运动至所述第一下部粉箱另一侧时，上升所述第一下部粉箱。本专利技术实施例提供的粉床电子束增材制造设备及制造方法，通过在成形室内部上方位于隔热框的两侧分别设置第一上部粉箱和第二上部粉箱，同时在铺粉平台两侧分别设置了推粉装置，通过推粉装置中设置的固定在支撑板上的连动组件，其上端连接设置在第一上部粉箱或第二上部粉箱下方的推粉槽，其下端在刮刀的推动下带动上端连接的推粉槽向相反的方向运动，从而能够使从第一上部粉箱或第二上部粉箱进入推粉槽中的金属粉末落到铺粉平台上，实现了从第一上部粉箱或第二上部粉箱中间接取粉的目的。同时，还在成形室内部下方位于成形缸的两侧分别设置第一下部粉箱和第二下部粉箱，第一下部粉箱和第二下部粉箱中的金属粉末通过刮刀直接取粉，而第一上部粉箱和第二上部粉箱中的金属粉末则通过推粉装置间接取粉，从而在成形室及内部结构尺寸不变的前提下，有效利用了成形室内部空间，设置了多个粉箱，使粉箱中能够容纳的粉末量大大增加，有效解决了在打印较大尺寸的零件时出现的金属粉末不够而打印终止的问题，足够的粉量保证了设备既可以打印小尺寸零件，也可成形大尺寸打印件。此外，还可以通过下降第一下部粉箱或第二下部粉箱，以使过量的金属粉末通过刮刀刮入第一下部粉箱或第二下部粉箱中，能够进一步提高金属粉末的利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉床电子束增材制造设备，其特征在于，包括：/n成形室，其内部上方设置有隔热框，所述隔热框下方设置有铺粉平台，所述铺粉平台上设置有刮刀，所述铺粉平台下方设置有成形缸；/n第一上部粉箱和第二上部粉箱，分别设置在所述隔热框两侧；/n第一下部粉箱和第二下部粉箱，分别设置在所述成形缸两侧；以及，/n两个推粉装置，分别设置在所述铺粉平台的两侧；所述推粉装置包括：/n支撑板，竖向设置在所述铺粉平台上；/n推粉槽，设置在所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱下方；/n连动组件，与所述支撑板固定，其上端连接所述推粉槽，其下端在所述刮刀的推动下带动上端连接的所述推粉槽向相反的方向运动，以使从所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱进入所述推粉槽中的金属粉末落到所述铺粉平台上。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉床电子束增材制造设备，其特征在于，包括：
成形室，其内部上方设置有隔热框，所述隔热框下方设置有铺粉平台，所述铺粉平台上设置有刮刀，所述铺粉平台下方设置有成形缸；
第一上部粉箱和第二上部粉箱，分别设置在所述隔热框两侧；
第一下部粉箱和第二下部粉箱，分别设置在所述成形缸两侧；以及，
两个推粉装置，分别设置在所述铺粉平台的两侧；所述推粉装置包括：
支撑板，竖向设置在所述铺粉平台上；
推粉槽，设置在所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱下方；
连动组件，与所述支撑板固定，其上端连接所述推粉槽，其下端在所述刮刀的推动下带动上端连接的所述推粉槽向相反的方向运动，以使从所述第一上部粉箱或所述第二上部粉箱进入所述推粉槽中的金属粉末落到所述铺粉平台上。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述连动组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和推杆，所述第一连杆通过第一铰接件与所述第二连杆连接，所述第二连杆通过第二铰接件与所述第三连杆连接，所述第三连杆通过第三铰接件固定在所述支撑板上并可绕所述第三铰接件旋转，所述第三连杆还通过第四铰接件与所述第四连杆连接，所述第四连杆通过第五铰接件与所述推杆连接，所述推杆与所述推粉槽连接，所述第四连杆连接所述第三连杆的一端还设置有复位弹簧；
所述第一连杆和所述推杆均平行于所述铺粉平台设置，且所述推杆位于所述第一连杆的上方。


3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一连杆未与所述第二连杆连接的一端设置有转轮。


4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一连杆的上下两侧分别设置有导向轮。


5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述推杆上套接有导向块，所述导向块固定在所述支撑板上。


6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述推杆与所述推粉槽之间还设置有推块。


7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述推块外侧环向设置有石棉绳。


8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述铺粉平台的两侧分别设置有第一落粉口和第二落粉口；
所述第一落粉口下端设置有第一引粉盒，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱纪磊，高峰，赵培，任龙，周勃延，全俊涛，葛宽强，
申请(专利权)人：西安赛隆金属材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61