[發明專利]自儲粉式激光選區融化上供粉柔性雙向無冗余鋪粉裝置

有效

• 申請號: 201610941033.5
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106346005B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 李滌塵;楊東;曹毅;李玉哲;王成;張旺
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;陜西恒通智能機器有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于增材制造技術領域，具體涉及一種自儲粉式激光選區融化上供粉柔性雙向無冗余鋪粉裝置。

背景技術

由于激光選區融化(SLM)技術在制備高性能高精度的復雜零件方面具有突出的優勢，因此受到越來越多的科技工作者及企業關注，已經成為目前增材制造技術研究領域的熱點之一。鋪粉作為增材制造技術的重要環節之一，粉末的鋪設形式、鋪設效果對增材制造成形效率及成型質量有著至關重要的影響。

目前，在激光選區融化金屬成形領域中，供粉方式可分為上部供粉和下部供粉。上部供粉由于受其結構限制，較多的采用單次供粉入鋪粉裝置內以完成單次鋪粉工作，即每完成一次或一個回合鋪粉后均需要再次供粉，因此工作效率及供粉穩定性較低；下部供粉中采用較多的是單杠供粉和雙缸供粉，單杠供粉或雙缸供粉主要依靠電機帶動供粉缸托板向上運動，從而實現下部供粉功能，具有結構簡單、操作便捷的優點。但下部供粉如也存在一些不足之處，如雙缸供粉雖然效率較高，但是單次鋪粉后剩余的部分粉末被刮入另一側供粉缸，雖然粉末在另一側供粉缸中可以重復再次利用，但這也大大的增加了打印過程中產生的氧化及脫落物等雜質混入供粉缸可能性，從而直接影響下一層鋪粉質量與打印質量；單杠鋪粉雖然可以避免氧化及脫落物等雜質混入供粉缸，但其鋪粉效率較低；

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種自儲粉式激光選區融化上供粉柔性雙向無冗余鋪粉裝置，實現上部自儲粉供粉及可調節柔性雙向無冗余鋪粉功能，可以保證鋪粉效率與質量的同時，避免供粉缸中混入3D打印過程中產生的氧化及脫落物等雜質。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

自儲粉式激光選區融化上供粉柔性雙向無冗余鋪粉裝置，包括鋪粉裝置箱體1，鋪粉裝置箱體1上部左右兩側分別固定一個擺動氣缸2，每一個擺動氣缸2通過傳送帶3與橫穿鋪粉裝置箱體1的定量供粉輪4相連，定量供粉輪4另一側通過軸承端蓋5與鋪粉裝置箱體1相連接，鋪粉裝置箱體1左右兩側分別設置有與直線運動單元連接的安裝定位塊6，鋪粉裝置箱體1前后兩側各設置有不同尺寸的視窗玻璃7，鋪粉裝置箱體1上部設置有可拆卸的帶有圓形入粉口的鋪粉箱蓋板8；

所述的鋪粉裝置箱體1內部的兩個定量供粉輪4呈水平平行放置，定量供粉輪4內側安裝在芯軸11上，定量供粉輪4外側安裝定量供粉輪套10，定量供粉輪套10的上下面均開有粉槽23，兩個定量供粉輪套10上方設置有箱體上隔粉板24，兩個定量供粉輪套10外側設置有與鋪粉裝置箱體1連接的箱體上擋粉板25，箱體上隔粉板24與箱體上擋粉25及鋪粉裝置箱體1之間形成一個儲粉倉31，定量供粉輪套10下側通過密封墊12與箱體下隔粉板13連接，定量供粉輪套10下表面的粉槽23分別與其下方的第一定量供粉導粉板14和第二定量供粉擋粉板15相對應；

所述的箱體下隔粉板13下方設置有刮粉板支架20，刮粉板支架20上方安裝有刮粉板高度調節蓋16，刮粉板支架20與刮粉板高度調節蓋16之間設置有刮粉板18，刮粉板18上部安裝在能夠轉動的刮粉板軸21上，刮粉板軸21通過刮粉板高度調節螺釘22連接在刮粉板高度調節蓋16上；刮粉板支架20上安裝有三個貫穿刮粉板18的導向銷軸17，刮粉板18左右兩側的導向銷軸17上分別安裝有預緊彈簧19。

所述的刮粉板支架20通過角形支撐架26定位在鋪粉裝置箱體1上。

所述的定量供粉輪4上開有定量供粉槽9，定量供粉輪套10上表面粉槽23左右兩側分別設置有密封條28。

所述的擺動氣缸2上分別有氣缸進氣口29和氣缸排氣口30，氣缸進氣口29和氣缸排氣口30通過氣管與氣泵相連，氣泵的控制端與中央控制系統相連接。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明裝置可以實現上部自儲粉式供粉及可調節柔性雙向無冗余鋪粉，可以保證鋪粉效率與質量的同時，避免供粉缸中混入3D打印過程中產生的氧化及脫落物等雜質。

本發明裝置通過定量供粉輪4上設置有定量供粉槽9，通過設置定量供粉槽9的大小，來控制單次定量供粉數量，同時定量供粉輪4與定量供粉輪套10相結合，并通過定量供粉輪套10上的密封條28實現定量供粉輪4與定量供粉輪套10之間的密封功能。

定量供粉輪套10下方設置有定量供粉導粉板14和定量供粉擋粉板15，使得粉末從定量供粉輪4中落下來后可以平穩的滑落在鋪粉裝置箱體1下方的工作臺上。