[發明專利]一種3D打印機用的集成砂供應系統

有效

• 申請號: 201810076974.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108188344B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 于蓬;徐云龍
• 申請（專利權）人: 共享智能裝備有限公司
• 主分類號: B22C5/04
• 分類號: B22C5/04;B22C9/02;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種砂供應系統，適用于3DP打印機，主要應用于鑄造用3DP打印機領域，包括一級混砂機構，二級混砂機構，其特征在于所述一級混砂機構為軸對稱結構，分別設置了砂倉，所述砂倉的底部分別配置有螺旋輸送系統，所述螺旋輸送系統下方設置了混砂罐，所述混砂罐入口下方固定了砂分散裝置，所述混砂罐底部設置有攪拌葉片和排砂口；所述二級混砂機構為風旋混砂機構，包括風旋混砂罐，所述風旋混砂罐上分布有分砂塊，中部設置中心支柱，上部分別對稱地開有入口，靠近所述入口處分別設置了風機，靠近所述風旋混砂罐底部外側分別設置有負壓出砂口，靠近所述風機處分別設置有正壓入口。

技術領域

本發明涉及一種砂供應系統，適用于3DP打印機，主要應用于鑄造用3DP打印機領域。

背景技術

在目前的砂型3DP打印技術中，用于打印砂型的砂，需要先與固化劑混合，之后再與打印頭噴出的樹脂結合，形成具有一定強度的砂型。傳統工藝中，一般現將新舊砂摻在一起，之后再加入固化劑，這樣存在固化劑加入量不容易控制，總是存在或多或少的誤差問題。

同時在砂子與固化劑混合的過程中，首先要將砂子從低位吸到位于高位的混砂罐中。如果混砂罐的放置高度離地面過高，則由于砂粒自身的重力，使用現有的吸砂設備進行吸砂的效果不好，不僅容易造成管路堵塞，而且一旦一次混砂的量過大，其與固化劑混合的均勻性也無法得到保證。同時，現有的吸砂設備采用泵吸砂，容易導致吸砂泵負擔過大，使用壽命縮短，從而提高砂型打印成本。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，提供的砂供應系統，提高單次混砂量，同時保證其混砂均勻性，降低砂子提升的高度，減小真空泵的負荷，提高壽命，降低3DP設備成本；并且提高設備運行的可靠性。

本發明的目的是這樣實現的，本發明供砂系統，包括一級混砂機構，二級混砂機構，其中一級混砂機構包括砂倉、螺旋輸送系統、混砂罐，二級混砂機構包括風旋混砂系統。

所述一級混砂機構是一個軸對稱結構，兩個砂倉在結構上是一模一樣的，分別用于存放新砂和舊砂。砂倉的底部距離地面約為3米高，分別從其底部接入一套螺旋輸送系統，該系統水平或略微向下傾斜，保證能夠順利地將型砂從砂倉分別輸送到混砂罐及混砂罐內。螺旋輸送系統下方是混砂罐入口，入口下方是固定在罐體內部的砂分散裝置，混砂罐底部設置有攪拌葉片和排砂口。

當本發明系統處于工作狀態時，兩個砂倉的砂經過螺旋輸送系統被運送到其正下方對應的混砂罐之中，其目的在于將新砂、舊砂分別與固化劑在不同的混砂罐中混合，以保證固化劑加入量的精確。在砂落入混砂罐底之前，先通過砂分散裝置，之后落入混砂罐之中，經由攪拌葉片將砂子與固化劑攪拌，經過一段時間攪拌后的型砂通過排砂口進入二級混砂機構。混砂罐體距離地面為1米左右，罐體高度近1米，單罐體容量可達40KG，可確保多臺設備的砂供應量。

所述的本發明砂分散裝置包括分砂塊和噴灑結構。所述分砂塊為錐形結構，其上表面為錐面，下表面為任意形狀。分砂塊下方設置噴灑結構，用于向型砂噴灑固化劑。在柱狀型砂被分散開并落下的過程中，噴灑結構朝下噴灑固化劑，形成噴灑路徑，可以使型砂均勻地沾上固化劑。

噴灑結構可以是霧化噴頭結構、高壓氣槍結構等，能夠達到在型砂下落過程中將固化劑與砂均勻混合的效果即可。

當本發明系統處于工作狀態時，型砂進入混砂罐入口，在分砂塊的作用下，不規則的砂柱將會分散成中間空心的砂圈形態，隨著砂圈下落，噴灑結構即時噴射出固化劑，固化劑沿著設定的噴射路徑，使砂圈內部均勻的沾上固化劑，在攪拌葉片動作之前就先將固化劑較均勻的與砂混合。噴射路徑可通過調節氣壓大小進行調節。整個噴射過程是可控的，即我們控制加入砂子的重量，并通過計算得出最佳的固化劑加入量，砂進入混砂罐的瞬間噴灑結構進行工作，在砂子落完時噴灑結構結束固化劑噴灑。至此，從開始至結束的固化劑加入量正好是計算得出的最佳固化劑量。