[發明專利]一種用于選擇性激光燒結鋪粉中纖維定向排布的輥筒裝置及實施方法

有效

• 申請號: 201810412143.1
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108327257B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 姜勝強;葉一璇;段春艷
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/20;B22F3/105;B28B1/00;B33Y30/00
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1.一種用于選擇性激光燒結鋪粉中纖維定向排布的輥筒裝置，其特征在于包括鋪粉輥筒(3)、纖維輥筒(7)和外殼(8)；所述鋪粉輥筒(3)和所述纖維輥筒(7)分別布置于工作臺的兩側，所述纖維輥筒(7)置于所述外殼(8)中，與所述外殼(8)間隙配合；

所述纖維輥筒(7)包括內筒(71)和外筒(72)，內筒(71)和外筒(72)之間為間隙配合；

所述的內筒(71)表面開設有多排大小相同的矩形孔，每排矩形孔有三種方向，分別為矩形孔的長邊與內筒(71)端面呈0°、45°和-45°夾角，且每排不同方向的矩形孔在內筒(71)表面沿軸線方向依次順序循環排布，不同排之間的相同方向的矩形孔沿圓周方向對齊；

所述外筒(72)表面開設有多排大小相同矩形孔，設置有三種方向，分別為矩形孔的長邊與外筒(72)端面呈0°、45°和-45°夾角，每排矩形孔的方向相同，相鄰排矩形孔的方向不同且沿圓周方向依次錯開；

所述內筒(71)表面的矩形孔長度應大于纖維的最大長度，矩形孔寬度應小于纖維的最小長度；所述內筒(71)表面的矩形孔與所述外筒(72)表面的矩形孔大小相同；

所述外殼(8)底部開設有導槽(81)，導槽(81)的寬度為所述矩形孔長度的1.1～1.5倍。

2.一種根據利要求1所述輥筒裝置用于選擇性激光燒結鋪粉中纖維定向的實施方法，具體步驟如下：

(a)在送粉缸(5)中預設粉末材料(4)，內筒(71)中預設纖維(9)；

(b)首先通過鋪粉輥筒(3)在工作平面(10)上鋪設一層粉層，隨后轉動纖維輥筒(7)的外筒(72)，使外筒(72)上某一方向的矩形孔與內筒(71)表面同一方向的矩形孔重合，然后內筒(71)和外筒(72)在外殼(8)中同步轉動，并隨外殼(8)一起平移，在鋪設好的粉層上鋪設定向排布的纖維，并進行激光燒結；

(c)再次鋪粉，并通過轉動外筒(72)改變內筒(71)上矩形孔的開孔方向進而改變纖維(9)的鋪設方向，在粉層上鋪設另一方向的纖維(9)，實現將燒結粉末中的纖維呈不同方向有序排列，進行下一層燒結；

(d)不斷重復步驟(c)，直至所有的燒結層均完成燒結，最終獲得燒結試樣。

3.根據權利要求2所述的實施方法，其特征是，纖維輥筒(7)的轉速可調。