[實用新型]一種用于金屬3D打印的定量供粉開關

有效

• 申請號: 201820769385.1
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN208374211U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 吳偉輝;劉佳鑫;霍啟樂;沙旭寶;劉嘉聰
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

本實用新型涉及一種用于金屬3D打印的定量供粉開關，其包括座體、槽軸、步進電機和控制器；所述座體的內部設有中空的配合空間，所述配合空間呈圓柱體狀，所述座體的兩側面對應設置有進粉口和出粉口，所述進粉口和所述出粉口分別與配合空間連通；所述槽軸嵌于圓柱體狀的配合空間中，其一端與所述步進電機連接，所述槽軸的圓周上均勻設置有多個開口朝向配合空間內壁的盛粉槽，所述盛粉槽用于盛放金屬粉末；所述步進電機帶動所述槽軸轉動；所述控制器控制所述步進電機工作。相對于現有技術，本實用新型所述的用于金屬3D打印的定量供粉開關通過步進電機和槽軸上多個盛粉槽的結合使用，實現了定量供粉。

技術領域

本實用新型涉及3D打印領域，特別是涉及一種金屬3D打印的定量供粉開關。

背景技術

隨著科學技術的發展，金屬3D打印技術愈加成熟，其打印方法也愈加多樣化，其中激光選區熔化法的運用最為普遍。激光選區熔化技術的原理為：激光熔化選區內的金屬粉末逐層堆積構成目的樣品。可見，在金屬3D打印激光熔化選區技術中，供粉裝置十分關鍵，既要實現及時供粉又要實現定量供粉的效果。

目前，適用于金屬3D打印激光熔化選區技術的定量供粉裝置有兩類：其一、使用刮板平鋪一層金屬粉末到成型缸中，然后激光熔化凝固該層金屬粉末，重復進行此操作直到樣品打印完畢；其二、使用漏斗將定量的粉末下泄至成型缸中，并由刮板平鋪成一層，然后激光熔化凝固該層金屬粉末，重復進行此操作直到樣品打印完畢。上述第二種漏斗式定量供粉裝置相較于第一種定量供粉裝置，具有節省成型缸空間、設備精度要求低、運行成本低等優點，更加實用。通常，漏斗式定量供粉裝置的使用，需要配備一個開關，以協助粉末泄漏的起始與終止，實現及時定量供粉。

傳統3D打印技術的供粉開關包括一個以鋼鐵等硬質材料制成的剛性帶花鍵槽式輥軸，該剛性帶花鍵槽式輥軸位于漏斗下部，與漏斗壁面套合旋轉，從而將從漏斗中粉末按一定的旋轉角度定量漏出漏斗。可見，此種供粉開關的關鍵部位在于，在剛性帶花鍵槽式輥軸與漏斗下部配合壁面之間設置寬度合適的配合間隙。因為，若配合間隙過小，則部分細小的金屬粉末顆粒在剛性帶花鍵槽式輥軸及漏斗下部的狹窄的配合間隙間強行擠壓運動，極易在輥軸及漏斗下部的壁面產生劃痕或使輥軸卡死，導致難以穩定供粉；另外，從設備制造角度來看，為減少劃痕，對輥軸及漏斗下部配合處的材料硬度要求很高，這增加了設備制造的難度。但若配合間隙過大，則容易造成細小粉末泄漏。

市場上亟需一種能夠穩定運行的，適用于較大粒徑范圍顆粒粉末的，且設備制造難度低的定量供粉開關，運用于金屬3D打印技術。

實用新型內容

基于此，本實用新型的目的在于，能夠適用于較大粒徑范圍顆粒粉末的，以及設備制造難度低的定量供粉開關。

一種用于金屬3D打印的定量供粉開關，包括座體、槽軸、步進電機和控制器；所述座體的內部設有配合空間，所述配合空間呈圓柱體狀，所述座體的兩側面對應設置有進粉口和出粉口，所述進粉口和所述出粉口分別與配合空間連通；所述槽軸嵌于圓柱體狀的配合空間中，其一端與所述步進電機連接，所述槽軸的圓周上均勻設置有多個開口朝向配合空間內壁的盛粉槽，所述盛粉槽用于盛放金屬粉末；所述步進電機帶動所述槽軸轉動；所述控制器控制所述步進電機工作。

相對于現有技術，本實用新型所述的用于金屬3D打印的定量供粉開關通過步進電機和槽軸上多個均勻分布的盛粉槽的結合使用，實現了定量供粉。具體地，步進電機每次轉動的角度相同，可以根據盛粉槽的數量，設置步進電機每次轉動的角度(360°/盛粉槽的個數)。由于盛粉槽均勻分布，因此，步進電機每工作一次，帶動槽軸轉動過的角度為(360°/盛粉槽的個數)，使一個盛粉槽轉動到進粉口下方接到金屬粉末，使另一個盛粉槽轉動到出粉口上方卸下金屬粉末。同時，由于每個盛粉槽裝載的金屬粉末量相同，因此可以根據所需的金屬粉末量計算出所需盛粉槽的數量，而所需盛粉槽的數量與步進電機的工作次數相等，因此只需通過控制器控制步進電機的工作次數，就可以實現定量供粉。