[實用新型]一種3D打印機粉末預制裝置

有效

• 申請號: 201320582783.X
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN203509030U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 楊永強;宋長輝;葉梓恒;王迪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及3D打印機的噴粉構件，尤其涉及一種3D打印機粉末預制裝置。

背景技術

相對于車銑刨磨等傳統機加工，金屬3D打印作為一種增材制造方式（Addictive?Manufacturing），可以制造各種復雜結構，充分發揮材料的效能比，是未來綠色制造的主要方式之一。它的優勢在于拓展產品創意創新空間，設計人員不再受傳統工藝和制造資源約束，并降低產品研發創新成本，縮短研發周期，增強工藝制造能力，因而在航空航天、生物醫療、工業模具、汽車制造等工業領域都有獨具特色的應用前景，尤其是在小批量多品種的航空航天應用和個性化醫療器械中，優勢更為明顯。

選區激光熔化技術(SLM)和電子束熔化成型技術(EBM)是目前金屬零件“3D打印”制造的重要方式。

金屬零件選區激光熔化快速成型技術（SLM）是集CAD/CAM、數字控制技術、快速成型于一體的先進制造技術，成為了傳統加工成形方法的重要補充。選區激光熔化技術可以根據三維模型來直接生產出各種復雜的金屬零件，能使加工成本和時間得到有效的降低，從而大大地縮短了新產品的研發周期，非常適應現代制造業快速化，個性化，柔性化發展的需求，在生物醫療，航空航天，模具量具和國防工業等制造領域具有十分廣闊的應用前景。

金屬零件電子束熔化技術（EBM）是電子束加工與快速制造技術相結合而產生的一種新技術，不僅可以充分利用電子束真空加工環境、高能量密度、掃描速度快、精密控制等優點，而且能夠發揮快速制造無需工模具、開發周期短及制造成本低等優勢，預計將在汽車、航空航天及醫療器械等領域得到快速發展和應用。

目前的金屬3D打印機中大多僅適用于單種材料的零件成型，復合材料零件的成型技術尚未成熟。然而，復合材料零件擁有更優異的性能，更符合零件結構輕量化以及結構屬性與功能屬性的結合，因此它的成型成為工業發展的趨勢。

發明內容

本實用新型的目的在于解決上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、可操作性強的3D打印機粉末預制裝置。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種3D打印機粉末預制裝置，所述粉末預制裝置包括設置在成型室3上的粉末缸1、設置在成型室3內的粉末臂4、設置在粉末臂4上的圓盤結構的噴粉頭6，所述噴粉頭6通過軟管2與粉末缸1連接，所述噴粉頭6具有一個由電機5控制其開關的閥門。

所述軟管2為圓形軟管。

相對于現有技術，本實用新型具有如下優點和有益效果：

安裝有本實用新型所述粉末預制裝置，可實現復合材料3D打印，可以制造具有較為復雜的內部結構的零件；

安裝有本實用新型所述粉末預制裝置，提高打印機的生產效率；

本實用新型結構簡單、可操作性強；

采用精密伺服運動系統對圓盤結構的噴粉頭6進行二維精確預制材料。計算機識別零件所需的材料，控制系統根據切片的輪廓信息，通過伺服運動系統控制圓盤結構的噴粉頭6和送粉缸給成型缸供粉，可實現復合材料零件的3D打印制造。

采用本實用新型所述粉末預制裝置的3D打印機，粉末材料適用范圍廣，如：成型零件材料可以為高溫合金材料，如鎳基合金、不銹鋼，或者鈦合金等具有高熔點的材料，也可以是對激光反射率很高，且熔化潛熱很高，不易氧化的材料，如金銀銅鋁，還有一些易氧化的金屬或者合金，難熔的金屬或者合金材料、純度要求極高的半導體等材料，而且不限于金屬材料，非金屬材料也應包含在此方法內，因而適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本實用新型3D打印機粉末預制裝置。

圖2是圖1所示的粉末臂與噴粉頭結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。

實施例

如圖1、圖2所示。本實用新型3D打印機粉末預制裝置，所述粉末預制裝置包括設置在成型室3上的粉末缸1、設置在成型室3內的粉末臂4、設置在粉末臂4上的圓盤結構的噴粉頭6，所述噴粉頭6通過軟管2與粉末缸1連接，所述噴粉頭6具有一個由電機5控制其開關的閥門。

所述軟管2為圓形軟管。

所述圓盤結構結構的噴粉頭6采用精密伺服運動系統進行二維精密控制。噴粉頭6安裝在粉末臂4上，圓管可以在粉末臂4的通槽中移動。通過3D打印機的系統，控制粉末臂4可以精確地作左右運動，而噴粉頭6可以同時在粉末臂上作精確前后移動。噴粉頭6的閥門開關由電機5控制，實現粉末的精確供給。由于噴粉頭6在二維平面內是運動的，避免了粉末在噴粉頭6的出粉口阻塞效應。

如上所述便可較好地實現本實用新型。

本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。