本实用新型专利技术涉及一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，包括打印装置和铺粉装置，所述打印装置包括装置壳体和打印基板，所述打印基板位于所述装置壳体的内部并在所述装置壳体的内部上下移动；所述铺粉装置悬挂在所述打印装置的上方，所述铺粉装置包括平台整体、送粉管道、若干个激光振镜和若干个刮刀；若干个所述刮刀均与所述平台整体转动连接；每个所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离不同。本发明专利技术采用多个可旋转的刮刀及对应数量的激光振镜，将打印基板分为若干个打印区域，实现分区激光和打印，通过设置每个刮刀与打印基板之间距离的连续变化实现阶梯式旋转铺粉，可将打印效率提升接近16倍，最终提高产品质量。最终提高产品质量。最终提高产品质量。
【技术实现步骤摘要】
一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备
[0001]本技术涉及增材制造
，具体涉及一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备。
技术介绍
[0002]目前主流的金属3D打印技术SLM(激光选区熔化技术)是一种新兴的增材制造技术，通过逐层铺粉熔化金属粉末叠加实现零件的制备过程，在激光选区熔化过程中，经聚焦后的机管员按CAD图形数据对工作平台粉末进行选择烧结，高能的聚焦激光束使得粉末完全熔化和紧密结合。采用激光选区熔化技术制备出的零件可以达到理论密度水平，是一种极具发展前景的快速成型技术，尤其在航空航天、模具、石油管道等领域有着极为重要的应用前景。
[0003]目前在航空航天，石油管道，燃气轮机领域有不少中空圆筒型的大型结构件可以用3D打印技术进行研发和生产。但是，市面上的金属3D打印机没有针对此类产品的专用设备。现有的3D打印设备在打印这些中空圆筒型的大型结构件时，打印一件产品往往需要十几天甚至一个月的时间，产品在长时间的打印过程中已经逐渐释放应力，导致产品的最终形变超差。针对中空圆筒型的大型结构件急需一套高效率稳定的金属3D打印专用设备。
[0004]有鉴于此，设计一种针对中空圆筒型构件的3D打印专用设备及其打印方法，设置多个刮刀和对应的激光振镜实现分区及阶梯式打印，提升打印效率，最终提高产品质量，对本领域技术人员来说是有必要的。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，包括
[0007]打印装置，所述打印装置包括装置壳体和打印基板，所述打印基板位于所述装置壳体的内部并在所述装置壳体的内部上下移动，所述打印基板用于承载3D打印粉末及形成的产品；
[0008]铺粉装置，所述铺粉装置悬挂在所述打印装置的上方，所述铺粉装置包括平台整体、送粉管道、若干个激光振镜和若干个刮刀，
[0009]所述送粉管道与每个所述刮刀均连通，所述送粉管道用于向所述刮刀提供3D打印粉末；
[0010]若干个所述激光振镜均位于所述平台整体的上方，所述激光振镜用于发出激光照射打印基板上的3D打印粉末，使其固化；
[0011]若干个所述刮刀均位于所述平台的下方，若干个所述刮刀均与所述平台整体转动连接；每个所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离不同。
[0012]优选地，所述装置壳体为中空圆柱壳体，所述打印基板为圆台，所述圆台的外圈半
径略小于或等于所述中空圆柱壳体的内圈半径。
[0013]优选地，所述打印基板在所述装置壳体内部上下移动通过移动装置实现，所述移动装置位于所述打印基板的下方并与所述装置壳体固定连接。
[0014]优选地，所述移动装置包括丝杆驱动电机、固定平台和若干个丝杆；若干个所述丝杆均匀分布在所述打印基板在所述固定平台之间，所述丝杆驱动电机位于所述固定平台的下方。
[0015]优选地，若干个所述刮刀与所述平台整体之间转动连接通过转动装置实现，所述转动装置包括转轴和旋转驱动电机。
[0016]上文中，由于若干个所述刮刀与所述平台整体之间设置有转轴，转轴覆盖部分不能打印产品，所以本申请所述的3D打印专用设备只适用于打印中空筒型构件或者批量生产小于圆台半径的产品。
[0017]优选地，若干个所述刮刀均匀分布在所述转轴的下端并与所述转轴固定连接。
[0018]优选地，所述转轴的内部设置有中空结构，所述送粉管道与所述刮刀之间通过转轴内部的中空结构实现连通。
[0019]优选地，所述刮刀包括入粉口和出粉口，所述出粉口的一侧或两侧设置有刀片。
[0020]优选地，所述出粉口的两侧各设置有一个刀片，每个所述刀片与所述出粉口之间的距离相同，两个所述刀片的结构、形状和大小均相同。
[0021]优选地，所述刮刀的内部设置有中空腔体，所述入粉口和出粉口之间通过中空腔体进行连通，所述入粉口与所述中空结构连通。
[0022]上文中，当所述送粉管道通入所述3D打印粉末时，所述3D打印粉末从所述送粉管道流入所述中空结构中，再通过中空结构上连接的入粉口流向刮刀，3D打印粉末流入刮刀后通过中空腔体流向出粉口并从出粉口流出刮刀流向打印基板，通过刀片对打印基板上的3D打印粉末进行铺粉。
[0023]优选地，若干个所述刮刀将所述打印基板分为若干个打印区域，所述激光振镜位于相邻两个所述刮刀形成的打印区域的正上方。
[0024]优选地，所述刮刀的数量与所述激光振镜的数量相同，均为4个；4个所述刮刀分别为一级阶梯刮刀、二级阶梯刮刀、三级阶梯刮刀和四级阶梯刮刀；相邻两个所述刮刀之间的夹角均为90
°
；4个所述刮刀将所述打印基板分为打印区域A、打印区域B、打印区域C和打印区域D；4个所述激光振镜分别为激光振镜A、激光振镜B、激光振镜C和第四激光D，所述激光振镜A位于所述打印区域A的正上方，所述激光振镜B位于所述打印区域B的正上方，所述激光振镜C位于所述打印区域C的正上方，所述激光振镜D位于所述打印区域D的正上方。
[0025]优选地，一个所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离最短，其距离为距离L，其他所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离从该刮刀开始沿其旋转方向逐渐增加。
[0026]优选地，所述距离L为一层3D打印粉末的厚度，其他所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离从该刮刀开始沿其旋转方向逐渐增加一个距离L。
[0027]优选地，一级阶梯刮刀、二级阶梯刮刀、三级阶梯刮刀和四级阶梯刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离不同；所述一级阶梯刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离最短，为距离L，即一层3D打印粉末的厚度；所述二级阶梯刮刀的下端面与所述打印基板之间
的距离为2L，即两层3D打印粉末的厚度；所述三级阶梯刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离为3L，即三层3D打印粉末的厚度；所述四级阶梯刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离为4L，即四层3D打印粉末的厚度。
[0028]优选地，所述一层3D打印粉末的厚度为15μm～60μm；更优选地为30μm～45μm。
[0029]优选地，每个所述刮刀与所述转轴之间均设置有高度调节机构，所述高度调节结构包括滑轨、位于所述滑轨上方的滑块和限位装置，所述滑轨的一侧设置有调节刻度，所述滑块与所述刮刀固定连接。
[0030]由于上述技术方案运用，本技术的有益效果为：
[0031]1.本技术适用于打印中空圆筒形结构件，采用多个可旋转的刮刀及对应数量的激光振镜，将打印基板分为若干个打印区域，实现分区激光和打印，通过设置每个刮刀与打印基板之间距离的连续变化实现阶梯式旋转铺粉，可将打印效率提升接近16倍，能够确保铺粉打印工作高效运行，进而提升了生产效率，最终提高产品质量；
[0032]2.本技术通过刮刀旋转、打印基板移动和激光照射共同配合，实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，其特征在于，包括打印装置，所述打印装置包括装置壳体和打印基板，所述打印基板位于所述装置壳体的内部并在所述装置壳体的内部上下移动，所述打印基板用于承载3D打印粉末及形成的产品；铺粉装置，所述铺粉装置悬挂在所述打印装置的上方，所述铺粉装置包括平台整体、送粉管道、若干个激光振镜和若干个刮刀，所述送粉管道与每个所述刮刀均连通，所述送粉管道用于向所述刮刀提供3D打印粉末；若干个所述激光振镜均位于所述平台整体的上方，所述激光振镜用于发出激光照射打印基板上的3D打印粉末，使其固化；若干个所述刮刀均位于所述平台的下方，若干个所述刮刀均与所述平台整体转动连接；每个所述刮刀的下端面与所述打印基板之间的距离不同。2.根据权利要求1所述的一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，其特征在于，所述打印基板在所述装置壳体内部上下移动通过移动装置实现，所述移动装置位于所述打印基板的下方并与所述装置壳体固定连接。3.根据权利要求2所述的一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，其特征在于，所述移动装置包括丝杆驱动电机、固定平台和若干个丝杆。4.根据权利要求3所述的一种打印中空圆筒型构件的3D打印专用设备，其特征在于，若干个所述丝杆均匀分布在所述打印基板在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明丰，张达明，施春宇，杨琢，
申请(专利权)人：苏州三峰激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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