【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开专利技术涉及三维(3d)打印，更具体地说，涉及用于3d打印部件自动除粉和提取的装置、系统和方法。
技术介绍
1、三维(3d)打印，也称为“增材制造”，是一种重要的制造方法，用于生产精密部件，包括复杂的机械部件。具体而言，3d打印制造技术以其高效制造复杂部件和最大限度减少材料浪费而闻名。此外，3d打印允许在可定制的批次中甚至大规模生产中单独制造部件。
2、3d打印制造过程包括几个不同的阶段，即部件的预处理、加工和后处理。预处理步骤需要在计算机中创建所需部件的计算机辅助设计(cad)模型，然后将cad模型以机器可读的形式导入3d打印机。加工步骤涉及一个或多个子步骤，例如(a)将粉末存储在3d打印机的存储盒中，(b)将少量粉末转移到3d打印机内的打印盒中，然后由打印设备将该粉末压平(c)包括加热和硬化压平层的加工。重复这些顺序步骤，直到制造出所需的部件。此外，后处理步骤包括其他步骤，例如提取3d打印部件，同时去除剩余粉末(去除多余的粉末)、清洁打印盒等。后处理步骤还包括烧结步骤，其中将部件放入炉中以获得所需部件的量。
3、图1示出了与3d打印过程相关的系统100的简化框图。系统100主要包括三维(3d)打印机102，以及与3d打印机102电连接的控制器106。3d打印机102被设计用于制造3d打印部件。3d打印机102至少包括打印盒108和线性驱动致动器110。打印盒108可以安装到线性驱动致动器110上。控制器106操控线性驱动致动器110，使得3d打印部件在打印盒108中制造。3d打印机102的详细打
4、图2a-2d展现了常规的系统100的正面视图，突出显示了制造一个或多个3d打印部件201(如图2d所示)所涉及的操作。3d打印机102可以是选择性激光烧结(sls)3d打印机。然而，应该理解的是，还可以结合不同类型的3d打印机，包括但不限于粘合剂喷射打印(bjp)、直接金属激光烧结(dmls)、熔融沉积成型(fdm)、数字光处理(dlp)、多喷射熔合(mjf)、电子束熔化(ebm)和类似技术。还需要注意的是，本公开内容中对sls3d打印机(例如，3d打印机102)的选择作为示例，并且系统100可以与利用打印盒108的任何其他上述3d打印机102一起实现。
5、3d打印机102包括打印箱108、存储容器202、线性驱动致动器110和另一个线性驱动致动器204(也称为线性驱动致动器204)。存储容器202设计用于容纳粉末205，并包含可移动托盘206和开口208。存储容器202内的粉末205首先被输送到打印箱108，随后利用集成在3d打印机102内的粘合剂喷射装置210进行处理，包括加热和硬化粉末。这里使用的粉末205的性质可以包括金属和非金属材料，这取决于制造一个或多个3d打印部件201的具体材料要求。这种材料的例子包括但不限于316级和420级不锈钢(ss)、硅碳化物、铝、铜、各种塑料、聚合物、沙子和类似物质。相应地，可以选择合适的粘合剂材料来生产一个或多个3d打印部件201(参见图2d)。
6、当粉末205填充到存储容器202中时，可移动托盘206位于存储容器202的下止点(bdc)。如果存储容器202是空的且其中没有粉末，则可移动托盘206位于上止点(tdc)。在bdc和tdc之间，可移动托盘206在向下和向上方向212上往复运动距离h(参见图2a)。可移动托盘206由线性驱动致动器204操作。线性驱动致动器204电连到控制器106(如图1所示)并且与可移动托盘206互相结合，以将一部分粉末205提升到开口208上方升高预定高度(例如，△h)，该预定高度为高度h(参见图2b)。线性驱动致动器204提供的预定高度△h由控制器控制当移动托盘206沿向上方向212按三分之一预定高度△h横向往复运动时，储料容器202中储存的粉体205也将在开口208上方沿向上方向212预定高度△h往复运动。
7、线性驱动致动器204可以采用液压线性致动器、气动线性致动器、电动线性致动器或压电致动器的形式。图示示例中所示的线性驱动致动器204为液压线性致动器。该液压线性致动器被设计用于将工作流体中存储的能量转换成机械功，主要促进可移动托盘206的往复运动。工作流体的压力作用于液压线性致动器内的活塞，产生推进力，该推进力促使可移动托盘206沿垂直方向212向上往复运动。由于线性驱动致动器204与控制器106保持电子连接，因此可以根据需要对预定高度△h进行调整。
8、3d打印机102内的推动器装置214与控制器106电连接，用于将粉末205中与预定高度△h相对应的部分(即，位于开口208上方的粉末)传送到打印盒108的开口部分216。该推动器装置214结合了粉末压平器218。粉末压平器218被配置为将位于开口216的粉末摊平，从而形成子层220(如图2c所示)。粉末压平器218呈方板形状，其通过推动器装置214内的可移动杆221往复运动。然而，在替代配置中，可以使用圆柱形粉末压平器。
9、现在参考图2d，打印盒108设计成纵向容纳多个提取层224，从可移动底座222延伸到开口216。多个提取层224包括至少一个3d打印层228(也称为“3d打印层228”)和至少一个粉末层230(也称为“粉末层230”)。这些层，即3d打印层228和粉末层230，交替排列。3d打印层228由一个或多个3d打印部件201组成，粉末232散布在一个或多个3d打印部件201之间。在所示的示例中，一个或多个3d打印部件201具有长方体形状。然而，在其他示例中，也可以制备更复杂和非对称的形状。
10、打印过程开始时，可移动底座222位于打印盒108的上止点(tdc)(即，在开口216)。当打印盒108充满多个提取层224时，可移动底座222开始向下方向234往复运动，往复运动距离表示为y(参见图2d)，直到到达打印盒108的下止点(bdc)。
11、可移动基座222由线性驱动致动器110致动。线性驱动致动器110电子连接至控制器106并且与可移动基座222相互连接，以提升位于多个提取层224的最上面的3d打印层228，将其提升至距离开口216的高度y(如图3b所示)的预定高度△y。另外，线性驱动致动器110部分用于升高位于完全升起的3d打印层228下方的粉末层230。
12、线性驱动致动器110可以采用液压线性致动器、气动线性致动器、电动线性致动器或压电致动器的形式。在图示的示例中，线性驱动致动器110具体表示为液压线性致动器。液压线性致动器被配置为将其内的工作流体中存储的能量转换成机械功，从而促进活动底座222的往复运动。工作流体的压力作用于液压线性致动器的活塞，产生推力，该推力促使活动底座222沿向上方向212往复运动。由于线性驱动致动器110与控制器106电子连接，因此可以根据需要调整预定高度△y。
13、在3d打印部件的后期处理中，特别是当打印件易碎或需要打印大量部件的大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中除粉部件包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其中，升高框架包括通道，该通道包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其中升高框架还包括固定到内法兰的穿孔壁，穿孔壁从内法兰的顶部向上延伸到第一预定高度，其中穿孔壁被配置为使部分升高的至少一个粉末层除去的部分粉末和一个或多个3D打印部件之间除去的部分粉末流入腔室。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，穿孔板通过外法兰的导轨和内法兰的顶部滑动插入到升高框架中，导轨具有与穿孔板的横截面形状互补的形状。
6.根据权利要求3所述的系统，还包括抽吸装置，该抽吸机构装置为除去部分升高的至少一个粉末层的部分粉末和收集在腔室中的一个或多个3D打印部件之间的部分粉末，其中，抽吸装置包括至少一个吸管和吸泵，吸管将腔室与吸泵流动连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其中第一线性驱动致动器是液压线性致动器、气动线性致动器、电动线性致动器或压电致动器中的一种。
8.根据权利要求1所述的系统，其中穿孔板包括至少一个
9.根据权利要求1所述的系统，其中升降装置包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述壳体还包括开口，所述开口被配置为接收所述第一容器并为至少所述第一线性驱动装置提供覆盖层。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括3D打印机，所述3D打印机包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述推杆装置包括粉末压平机，所述粉末压平机被配置为压平粉末层，以打印一个或多个3D打印部件。
13.一种安装到系统的第一容器上并与控制器电子连接的装置，所述装置包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述除粉部件包括：
15.根据权利要求13所述的设备，其中所述高架框架组件包括一通道，通道包括：
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述升高框架还包括固定到内法兰的穿孔壁，所述穿孔壁从内法兰的顶部向上延伸至第一预定高度，其中，所述穿孔壁被配置为使部分升起的至少一个粉末层的去除的部分粉末和一个或多个3D打印部件之间的去除的部分粉末流入腔室。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述穿孔板通过外法兰的导轨和内法兰的导轨可滑动地插入到升高框架中，所述导轨具有与穿孔板的横截面形状互补的形状。
18.根据权利要求13所述的装置，还包括抽吸机构，配置为取出部分升起的至少一个粉末层的去除的部分粉末和一个或多个3D打印部件之间的去除的部分粉末，其中抽吸机构包括至少一个吸管和吸泵，吸管将腔室与吸泵流动连接。
19.根据权利要求13所述的装置，其中升降装置包括：
20.根据权利要求19所述的装置，其中壳体还包括开口，该开口被配置成接收第一容器并为至少第一线性驱动致动器提供覆盖层。
21.一种方法，包括：
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
23.根据权利要求21所述的方法，其中升高框架包括通道，该通道包括：
24.根据权利要求23所述的方法，还包括通过穿孔壁允许部分升起的至少一个粉末层去除的部分粉末和一个或多个3D打印部件之间去除的部分粉末进入腔室。
25.根据权利要求21所述的方法，其中升降机构包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中除粉部件包括：
3.根据权利要求1所述的系统，其中，升高框架包括通道，该通道包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其中升高框架还包括固定到内法兰的穿孔壁，穿孔壁从内法兰的顶部向上延伸到第一预定高度，其中穿孔壁被配置为使部分升高的至少一个粉末层除去的部分粉末和一个或多个3d打印部件之间除去的部分粉末流入腔室。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，穿孔板通过外法兰的导轨和内法兰的顶部滑动插入到升高框架中，导轨具有与穿孔板的横截面形状互补的形状。
6.根据权利要求3所述的系统，还包括抽吸装置，该抽吸机构装置为除去部分升高的至少一个粉末层的部分粉末和收集在腔室中的一个或多个3d打印部件之间的部分粉末，其中，抽吸装置包括至少一个吸管和吸泵，吸管将腔室与吸泵流动连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其中第一线性驱动致动器是液压线性致动器、气动线性致动器、电动线性致动器或压电致动器中的一种。
8.根据权利要求1所述的系统，其中穿孔板包括至少一个可移动构件，该可移动构件配置为相对于升高框架的至少一个固定构件滑动，至少一个可移动构件具有与至少一个固定构件互补的形状。
9.根据权利要求1所述的系统，其中升降装置包括：
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述壳体还包括开口，所述开口被配置为接收所述第一容器并为至少所述第一线性驱动装置提供覆盖层。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括3d打印机，所述3d打印机包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述推杆装置包括粉末压平机，所述粉末压平机被配置为压平粉末层，以打...
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