一种增材制造铺粉装置制造方法及图纸

技术编号:42180232 阅读:90 留言:0更新日期:2024-07-27 00:27
本技术属于增材制造技术领域,具体公开了一种增材制造铺粉装置,包括台面,台面水平设置,台面中部下侧连通固定设有成型缸,台面上侧平行设有行进框体,行进框体上侧设有供粉组件,供粉组件和成型缸两侧设有滚珠丝杠,滚珠丝杠垂直于供粉组件和行进框体,滚珠丝杠的螺母件与供粉组件固定连接,滚珠丝杠驱动供粉组件覆盖成型缸往复运动,行进框体下端对称固定设有刮刀,行进框体和供粉组件上设有双向铺粉机构。本技术采用双向铺粉设计,实现了高效的往复铺粉,避免了单向铺粉时空载返回的浪费,装置设计了改进的供粉铺粉机制,确保粉料从铺粉组件下落时分布均匀,减少了粉料在刮刀前堆积不均的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于增材制造,具体是指一种增材制造铺粉装置


技术介绍

1、增材制造(additive manufacturing),俗称3d打印,与传统的减材制造(如切削、铣削等)不同,增材制造通过逐层堆积材料来实现复杂几何结构的制作。增材制造技术近年来迅猛发展,广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车制造、消费电子等领域,极大地推动了制造业的变革和创新。在增材制造过程中,铺粉是将塑料粉末或金属粉末均匀地铺设在构建平台上,以便后续的激光或电子束能够按照预定的轨迹熔化并固化这些粉末,从而形成所需的层状结构。铺粉的质量直接影响打印件的致密性、表面质量和机械性能。

2、现有的铺粉装置主要分为单向铺粉和双向铺粉两种类型。单向铺粉装置的工作原理是将铺粉头从供料端移动到打印区域,将粉末材料均匀地撒布在打印平台上,然后再返回到供料端准备下一次铺粉。单向铺粉的缺点在于当铺粉头完成一次铺粉后必须空载返回,这个过程浪费了行程和时间,降低了设备的效率;双向铺粉装置则设计为在往复运动中均可实现铺粉,理论上提高了铺粉效率。然而双向铺粉装置的结构复杂,需要更加精密的控制系统和机械结构,复杂的机械结构增加了装置的制造和维护成本,同时也可能带来更多的故障隐患。

3、在现有铺粉装置中,从供料部输送下来的粉料直接铺在打印层时,由于供料速度、铺粉头移动速度以及上方压力等因素的影响,粉料在刮刀前面堆积的均匀性难以控制。当刮刀对粉料进行刮平时,由于粉料堆积不均匀,可能导致最终刮平的粉末平整度存在缺陷,会对增材制造后续过程产生一系列不良后果。

4、综上所述,现有增材制造技术在铺粉方面存在诸多技术缺陷。因此亟需提供一种增材制造铺粉装置以解决上述问题。


技术实现思路

1、针对上述情况,本技术提供一种增材制造铺粉装置,装置采用双向铺粉设计,通过优化铺粉组件的结构,实现了高效的往复铺粉,避免了单向铺粉时空载返回的浪费,装置设计了改进的供粉铺粉机制,确保粉料从铺粉组件下落时分布均匀,减少了粉料在刮刀前堆积不均的问题。

2、本技术采取的技术方案如下:本技术提出一种增材制造铺粉装置,包括台面,所述台面水平设置,所述台面中部下侧连通固定设有成型缸,在成型缸内对粉料进行打印成型,所述台面上侧平行设有行进框体,所述行进框体上侧设有供粉组件,所述供粉组件和成型缸两侧设有滚珠丝杠,所述滚珠丝杠垂直于供粉组件和行进框体,所述滚珠丝杠的螺母件与供粉组件固定连接,所述滚珠丝杠驱动供粉组件覆盖成型缸往复运动,所述行进框体下端对称固定设有刮刀,所述行进框体和供粉组件上设有双向铺粉机构,所述供粉组件从上到下依次由料斗和分料罩固定连通组成,所述行进框体左右两侧壁内表面与分料罩左右两侧壁外表面固定连接。

3、进一步地,所述双向铺粉机构包括分料板、辊轴和齿条,所述分料板竖直设于分料罩内中部,所述分料板两端与分料罩左右两侧壁固定连接,所述辊轴对称设置于分料罩两侧,所述齿条在成型缸两侧固定设于台面上侧,所述辊轴两端沿行进框体长度方向上与行进框体左右两侧壁转动连接,两个辊轴上紧贴设有传送带,用于输送粉料,所述辊轴两端贯穿行进框体后同轴固定设有齿轮,所述齿轮与齿条啮合连接,所述分料罩前后两侧壁下端对称开设有凹槽。

4、进一步地,所述分料板下端与分料罩下端处于同一水平面,所述传送带上侧表面分别与分料罩下端和分料板下端紧贴设置,所述传送带两端分别与行进框体左右两侧壁紧贴设置,所述传送带下侧表面与刮刀上端紧贴设置,使得刮刀上端能够刮除传送带残留的粉料,所述传送带上侧表面位于行进框体上端面的下方,使得传送带上侧的粉料被行进框体包围。

5、进一步地,所述齿条与滚珠丝杠平行设置,所述齿条长度大于齿轮的最大行进距离,使得齿轮与齿条始终啮合连接。

6、进一步地,所述行进框体前后壁分别和传送带之间形成出料口,使得粉料能够从出料口掉落。

7、采用上述结构本技术取得的有益效果如下:

8、(1)料粉被分料板分为两部分,当滚珠丝杠带动供粉组件从成型缸的左侧移动至右侧的过程中,齿轮与齿条啮合连接使得齿轮上侧朝右转动,进而带动辊轴上侧和传送带上侧朝右运动,分料板右侧堆积溢出的粉料通过传送带的带动被传送至右方,分料板右侧的粉料减少后阻力减少使得上方的粉料开始向下流通,使得分料板右侧的粉料持续不断的通过传送带的传输并通过行进框体和传送带之间的出料口掉落,随后被刮刀刮平,分料板左侧的粉料被传送带向右带动聚集在分料罩附近保持稳定,使得粉料不会从左侧的出料口掉落,实现了从左至右的铺粉平粉,当从右至左铺粉时,粉料从左侧的出料口掉落后被刮平,分料罩右侧的粉料不会掉落,装置通过简单结构实现了双向铺粉功能,免去了刮刀与出料口复杂的切换控制系统,提高效率的同时减少了制造和维护成本。

9、(2)粉料被传送带输送至出料口的过程中已经被充分平铺分散,因此从出料口掉落后堆积的更加均匀,使得刮刀对粉料进行刮平时更容易把控平整度,并且第一次刮平后若存在不平整点则被后侧的刮刀再一次刮平,进一步提高刮平质量。

10、(3)铺粉装置在移动过程中被要求匀速前进以保证铺粉的均匀性,因为若装置移动加快,会导致打印层上方的粉料变薄,然而本装置中若供粉组件移动加快,则传送带传送速度加快,使得出料加快,弥补了粉料变薄的缺陷,使得装置对移动速度的要求降低,增加了装置的容错率。

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【技术保护点】

1.一种增材制造铺粉装置,包括台面(1),其特征在于:所述台面(1)水平设置,所述台面(1)中部下侧连通固定设有成型缸(2),所述台面(1)上侧平行设有行进框体(3),所述行进框体(3)上侧设有供粉组件(5),所述供粉组件(5)和成型缸(2)两侧设有滚珠丝杠(6),所述滚珠丝杠(6)垂直于供粉组件(5)和行进框体(3),所述滚珠丝杠(6)的螺母件与供粉组件(5)固定连接,所述滚珠丝杠(6)驱动供粉组件(5)覆盖成型缸(2)往复运动,所述行进框体(3)下端对称固定设有刮刀(7),所述行进框体(3)和供粉组件(5)上设有双向铺粉机构(4),所述供粉组件(5)从上到下依次由料斗(51)和分料罩(52)固定连通组成,所述行进框体(3)左右两侧壁内表面与分料罩(52)左右两侧壁外表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种增材制造铺粉装置,其特征在于:所述双向铺粉机构(4)包括分料板(41)、辊轴(42)和齿条(45),所述分料板(41)竖直设于分料罩(52)内中部,所述分料板(41)两端与分料罩(52)左右两侧壁固定连接,所述辊轴(42)对称设置于分料罩(52)两侧,所述齿条(45)在成型缸(2)两侧固定设于台面(1)上侧,所述辊轴(42)两端沿行进框体(3)长度方向上与行进框体(3)左右两侧壁转动连接,两个辊轴(42)上紧贴设有传送带(43),所述辊轴(42)两端贯穿行进框体(3)后同轴固定设有齿轮(44),所述齿轮(44)与齿条(45)啮合连接,所述分料罩(52)前后两侧壁下端对称开设有凹槽(46)。

3.根据权利要求2所述的一种增材制造铺粉装置,其特征在于:所述分料板(41)下端与分料罩(52)下端处于同一水平面,所述传送带(43)上侧表面分别与分料罩(52)下端和分料板(41)下端紧贴设置,所述传送带(43)两端分别与行进框体(3)左右两侧壁紧贴设置,所述传送带(43)下侧表面与刮刀(7)上端紧贴设置,所述传送带(43)上侧表面位于行进框体(3)上端面的下方。

4.根据权利要求3所述的一种增材制造铺粉装置,其特征在于:所述齿条(45)与滚珠丝杠(6)平行设置,所述齿条(45)长度大于齿轮(44)的最大行进距离。

5.根据权利要求4所述的一种增材制造铺粉装置,其特征在于:所述行进框体(3)前后壁分别和传送带(43)之间形成出料口。

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【技术特征摘要】

1.一种增材制造铺粉装置,包括台面(1),其特征在于:所述台面(1)水平设置,所述台面(1)中部下侧连通固定设有成型缸(2),所述台面(1)上侧平行设有行进框体(3),所述行进框体(3)上侧设有供粉组件(5),所述供粉组件(5)和成型缸(2)两侧设有滚珠丝杠(6),所述滚珠丝杠(6)垂直于供粉组件(5)和行进框体(3),所述滚珠丝杠(6)的螺母件与供粉组件(5)固定连接,所述滚珠丝杠(6)驱动供粉组件(5)覆盖成型缸(2)往复运动,所述行进框体(3)下端对称固定设有刮刀(7),所述行进框体(3)和供粉组件(5)上设有双向铺粉机构(4),所述供粉组件(5)从上到下依次由料斗(51)和分料罩(52)固定连通组成,所述行进框体(3)左右两侧壁内表面与分料罩(52)左右两侧壁外表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种增材制造铺粉装置,其特征在于:所述双向铺粉机构(4)包括分料板(41)、辊轴(42)和齿条(45),所述分料板(41)竖直设于分料罩(52)内中部,所述分料板(41)两端与分料罩(52)左右两侧壁固定连接,所述辊轴(42)对称设置于分料罩(52)两侧,所述齿条(45)在成...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕巍纪佳委康泽航张烊豪甄少清程煜孔思齐秦浩涵刘蓬勃季明举
申请(专利权)人:太原科技大学
类型:新型
国别省市:

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