【技术实现步骤摘要】
本申请涉及增材制造，特别是涉及一种双向铺粉的增材制造设备及其方法。
技术介绍
1、增材制造技术是一种通过控制激光器逐层扫描，层层叠加形成三维物体的快速制造技术。其工艺流程如下：首先对工件的三维模型进行切片处理，得到工件每一层的截面信息；将粉末状材料均匀地铺洒在工作平台表面上，激光器根据系统指令选择性地熔化粉末；一个截面完成后，再铺上一层新材料，继续有选择性地根据三维物体对应的截面信息进行扫描；按照此方法再对下一个截面进行铺粉扫描，最终得到三维物体。
2、在上述技术中，送铺粉装置采用一快刮刀将粉末平铺在工作台的基板上或已成型零件的上表面，待当前层铺粉完成后，采用扫描系统进行扫描烧结，这种方案可能由于铺粉时间长，而导致打印效率低。因此，随着增材设备的技术日益成熟，如何在不影响成型质量的前提下，提高设备的打印效率显得格外重要。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种双向铺粉的增材制造设备及其方法，该双向铺粉的增材制造设备及其方法中铺粉工作和扫描工作同时独立进行，即铺粉时间不占用设备的扫描时间，从而能最大限度地提高设备打印效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种双向铺粉的增材制造设备，包括两套送铺粉装置、扫描装置、控制装置和基板，所述基板上的工作区域沿铺粉方向划分为第一工作区域和第二工作区域，以及位于第一工作区域和第二工作区域之间的预留区域，所述预留区域大于或等于0，且小于或等于预设值，所述两套送铺粉装置分别用于相互独立地将
3、作为本专利技术的进一步优选方案，所述预设值大于0，且小于或等于5mm。
4、作为本专利技术的进一步优选方案，所述每套送铺粉装置包括挑臂座、刮刀座和两块刮刀，所述刮刀座设置于挑臂座上，所述刮刀座内设有接粉槽，所述两块刮刀分别设置于接粉槽底部的两侧，以使粉末通过接粉槽下落到工作区域，并在一侧刮刀的作用下铺平到第一工作区域或第二工作区域。
5、作为本专利技术的进一步优选方案，所述刮刀座的远离挑臂座的两侧外部呈弧形；所述挑臂座的远离刮刀座的两侧外部呈弧形。
6、作为本专利技术的进一步优选方案，所述送铺粉装置还包括两块压板和两个螺钉，每块刮刀通过压板和螺钉固定于刮刀座的底部。
7、作为本专利技术的进一步优选方案，所述增材制造设备还包括驱动系统、传动系统、直线导轨和滑块，所述导轨设置于工作大板上，所述挑臂座通过传动系统与驱动系统相连，每个挑臂座设置于对应的滑块上，以在驱动系统的驱动下，挑臂座和滑块在直线导轨上进行平行移动。
8、作为本专利技术的进一步优选方案，所述第一工作区域和第二工作区域相等，且均横向位于基板上。
9、本专利技术还提供了一种采用上述任一项所述的双向铺粉的增材制造设备的打印方法，其中，两套送铺粉装置包括第一送铺粉装置和第二送铺粉装置，所述第一送铺粉装置用于将粉末平铺到第一工作区域，所述第二送铺粉装置用于将粉末平铺到第二工作区域；该方法包括以下步骤：
10、步骤s1、控制装置控制两个工作区域的其中一个工作区域通过扫描装置进行当前层的扫描烧结，同时控制另一个工作区域通过送铺粉装置进行下一层的铺粉；
11、步骤s2、当当前层的两个工作区域的其中一个工作区域扫描烧结完成，且另一个工作区域的铺粉完成后，控制基板下降一个层厚；
12、步骤s3、重复上述步骤s1和步骤s2，直至待打印工作包的所有切片层打印完成。
13、作为本专利技术的进一步优选方案，所述方法具体包括以下步骤：
14、步骤11、第一送铺粉装置将粉末平铺到第一工作区域以完成第一工作区域的第一层铺粉，同时第二送铺粉装置将粉末平铺到第二工作区域以完成第二工作区域的第一层铺粉；
15、步骤12、控制装置控制第一工作区域完成第一层扫描烧结后，控制基板下降一个层厚；
16、步骤13、控制装置控制第二工作区域完成第一层扫描烧结，同时控制第一送铺粉装置将粉末平铺到第一工作区域以完成第一工作区域的第二层铺粉；
17、步骤14、控制装置控制第一工作区域完成第二层扫描烧结，同时控制第二送铺粉装置将粉末平铺到第二工作区域以完成第二工作区域的第二层铺粉；
18、步骤15、当第一工作区域完成第二层扫描烧结，且第二工作区域完成第二层铺粉后，控制基板下降一个层厚；
19、步骤16、重复上述步骤13-15以继续执行待打印工作包的打印，直至待打印工作包的所有切片层打印完成。
20、作为本专利技术的进一步优选方案，所述方法具体包括以下步骤：
21、步骤21、第一送铺粉装置将粉末平铺到第一工作区域以完成第一工作区域的第一层铺粉；
22、步骤22、控制装置控制第一工作区域完成第一层扫描烧结，同时控制第二送铺粉装置将粉末平铺到第二工作区域以完成第二工作区域的第一层铺粉；
23、步骤23、当第一工作区域完成第一层扫描烧结，且第二工作区域完成第一层铺粉后，控制基板下降一个层厚；
24、步骤24、控制装置控制第二工作区域完成第一层扫描烧结，同时控制第一送铺粉装置将粉末平铺到第一工作区域以完成第一工作区域的第二层铺粉；
25、步骤25、控制装置控制第一工作区域完成第二层扫描烧结，同时控制第二送铺粉装置将粉末平铺到第二工作区域以完成第二工作区域的第二层铺粉；
26、步骤26、当第一工作区域完成第二层扫描烧结，且第二工作区域完成第二层铺粉后，控制基板下降一个层厚；
27、步骤27、重复上述步骤24-26以继续执行待打印工作包的打印，直至待打印工作包的所有切片层打印完成。
28、本专利技术的采用双向铺粉的增材制造设备及其打印方法，通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：
29、1、本专利技术中，工作区域的部分区域处在打印工作时，另外部分区域则由对应的铺送粉装置完成铺粉工作，本层打印和铺粉结束后，烧结基板下降一个层厚，原先铺好粉的部分区域转为打印工作，原先打印完成的部分区域转为铺粉工作，这样，打印和铺粉工作交替进行，直至基板上整个工作区域的工件被打印完成；这样使得铺粉工作和扫描工作同时独立进行，即铺粉时间不占用设备的扫描时间，从而能最大限度地提高设备打印效率；
30、2、本专利技术的送铺粉结构轻便、简单、具有双向铺粉功能，且铺粉时间不占用设备总体打印时间，能最大限度提高打印效率。
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1.一种双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，包括两套送铺粉装置、扫描装置、控制装置和基板，所述基板上的工作区域沿铺粉方向划分为第一工作区域和第二工作区域，以及位于第一工作区域和第二工作区域之间的预留区域，所述预留区域大于或等于0，且小于或等于预设值，所述两套送铺粉装置分别用于相互独立地将粉末平铺到第一工作区域和第二工作区域；所述控制装置用于控制两个工作区域的其中一个工作区域通过扫描装置进行当前层的扫描烧结，同时控制另一个工作区域通过送铺粉装置进行下一层的铺粉。
2.根据权利要求1所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述预设值大于0，且小于或等于5mm。
3.根据权利要求1所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述每套送铺粉装置包括挑臂座、刮刀座和两块刮刀，所述刮刀座设置于挑臂座上，所述刮刀座内设有接粉槽，所述两块刮刀分别设置于接粉槽底部的两侧，以使粉末通过接粉槽下落到工作区域，并在一侧刮刀的作用下铺平到第一工作区域或第二工作区域。
4.根据权利要求3所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述刮刀座的远离挑臂座的两侧外部呈弧形；所述
5.根据权利要求3所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述送铺粉装置还包括两块压板和两个螺钉，每块刮刀通过压板和螺钉固定于刮刀座的底部。
6.根据权利要求3所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述增材制造设备还包括驱动系统、传动系统、直线导轨和滑块，所述导轨设置于工作大板上，所述挑臂座通过传动系统与驱动系统相连，每个挑臂座设置于对应的滑块上，以在驱动系统的驱动下，挑臂座和滑块在直线导轨上进行平行移动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述第一工作区域和第二工作区域相等，且均横向位于基板上。
8.一种采用权利要求1至7任一项所述的双向铺粉的增材制造设备的打印方法，其特征在于，两套送铺粉装置包括第一送铺粉装置和第二送铺粉装置，所述第一送铺粉装置用于将粉末平铺到第一工作区域，所述第二送铺粉装置用于将粉末平铺到第二工作区域；该方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的打印方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
10.根据权利要求8所述的打印方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，包括两套送铺粉装置、扫描装置、控制装置和基板，所述基板上的工作区域沿铺粉方向划分为第一工作区域和第二工作区域，以及位于第一工作区域和第二工作区域之间的预留区域，所述预留区域大于或等于0，且小于或等于预设值，所述两套送铺粉装置分别用于相互独立地将粉末平铺到第一工作区域和第二工作区域；所述控制装置用于控制两个工作区域的其中一个工作区域通过扫描装置进行当前层的扫描烧结，同时控制另一个工作区域通过送铺粉装置进行下一层的铺粉。
2.根据权利要求1所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述预设值大于0，且小于或等于5mm。
3.根据权利要求1所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述每套送铺粉装置包括挑臂座、刮刀座和两块刮刀，所述刮刀座设置于挑臂座上，所述刮刀座内设有接粉槽，所述两块刮刀分别设置于接粉槽底部的两侧，以使粉末通过接粉槽下落到工作区域，并在一侧刮刀的作用下铺平到第一工作区域或第二工作区域。
4.根据权利要求3所述的双向铺粉的增材制造设备，其特征在于，所述刮刀座的远离挑臂座的两侧外部呈弧形；所述挑臂座的远离刮刀座的两侧外部呈弧...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，肖建军，彭国栋，陈亮，刘鑫炎，潘良明，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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