[實(shí)用新型]一種適用于激光選區(qū)熔化的金屬3D打印的落粉與刮粉裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920873139.5
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN210789226U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭志學(xué);彭志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇鐳電嘉成激光科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本實(shí)用新型屬于金屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于激光選區(qū)熔化的金屬3D打印的落粉與刮粉裝置，包括工作平臺，工作平臺上方設(shè)有用于向工作平臺上落粉的落粉組件，落粉組件沿水平方向往復(fù)移動，工作平臺的上方還設(shè)有激光組件，工作平臺的一側(cè)設(shè)有收粉缸，落粉組件上還包括將落粉中高于指定高度的粉料刮到收粉缸中的刮刀，本實(shí)用新型大大縮短鋪粉行程、顯著提高鋪粉效率，顯著節(jié)省了打印機(jī)工作倉的空間，在保證相同尺寸的成型零件的同時實(shí)現(xiàn)了打印機(jī)的輕型化小型化；落粉系統(tǒng)水平移動減少了鋪粉過程中的粉末浪費(fèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于金屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于激光選區(qū)熔化的金屬3D打印的落粉與刮粉裝置。

背景技術(shù)

3D打印即快速成型技術(shù)的一種，也稱增材制造。與傳統(tǒng)切削加工的“減法制造”不同，它是將所需成形工件的復(fù)雜三維形體通過切片處理轉(zhuǎn)化為簡單的二維截面的組合。其中以激光選區(qū)熔化(SLM)的3D打印機(jī)采用粉末為原材料進(jìn)行逐層打印，分層堆積，自下而上“生長”成具有任意復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的三維產(chǎn)品。該類型3D打印機(jī)在其主工作區(qū)包含一個送粉缸、一個收粉缸和一個工作平臺。金屬粉末裝在送粉缸內(nèi)，每當(dāng)打印完一層后，送粉缸往上上升多于一個層厚的高度，同時工作平臺下降一個層厚的高度，然后刮刀將這高出來的金屬粉末刮向工作平臺和收粉缸。當(dāng)刮刀刮過工作平臺時，金屬粉末能比較均勻地散落于工作平臺，并在其上鋪上一個層厚的粉末供一層截面形狀的激光選區(qū)熔化；當(dāng)刮刀刮過工作平臺左端時，多余的粉末會落于收粉缸，以便于回收粉末。目前國內(nèi)國際市場上的主流金屬3D打印機(jī)均采用以上的鋪粉方式，比如EOSM280等等。

該類型的鋪粉裝置在鋪粉過程中運(yùn)行簡單穩(wěn)定，但也存在著一些明顯的不足：一、送粉缸與工作平臺大小尺寸一致，導(dǎo)致刮粉過程行程長，刮粉效率較低。二、由于送粉缸的存在，導(dǎo)致打印機(jī)的整個工作倉空間浪費(fèi)、打印機(jī)整體尺寸過大。三、鋪粉送粉結(jié)構(gòu)中，由于送粉系統(tǒng)(送粉缸)固定，通過刮刀的水平移動實(shí)現(xiàn)鋪粉，送粉系統(tǒng)與鋪粉系統(tǒng)分離，粉末易產(chǎn)生浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鋪粉行程過長、鋪粉效率較低的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種縮短鋪粉行程、提高鋪粉效率的適用于激光選區(qū)熔化的金屬3D打印的落粉與刮粉裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種適用于激光選區(qū)熔化的金屬3D打印的落粉與刮粉裝置，包括工作平臺，所述的工作平臺上方設(shè)有用于向工作平臺上落粉的落粉組件，落粉組件沿水平方向往復(fù)移動，所述的工作平臺的上方還設(shè)有激光組件，所述的工作平臺的一側(cè)設(shè)有收粉缸，所述的落粉組件上還包括將落粉后高于指定高度的粉料刮到收粉缸中的刮刀。

進(jìn)一步的，所述的落粉組件包括用于盛放粉料的落粉缸，所述的落粉缸底部設(shè)有落粉通道，落粉通道下部逐漸變窄，所述的落粉通道底部設(shè)有開口朝下的落粉口，所述的落粉通道中轉(zhuǎn)動設(shè)有滾筒，所述的滾筒的外緣尺寸與落粉通道相匹配，所述的滾筒的圓周面上設(shè)有若干個將粉料帶出至落粉口的送粉槽。

進(jìn)一步的，所述的落粉缸的頂端設(shè)有用于向落粉缸內(nèi)部通入載氣的進(jìn)氣口。

進(jìn)一步的，所述的載氣為純度在99.999％以上的氮?dú)饣驓鍤猓d氣通過進(jìn)氣口的流入速度為8～10m/s。在載氣的作用下，金屬粉末將會順暢地經(jīng)由滾槽帶動由落粉口落下。

進(jìn)一步的，所述的落粉缸頂端設(shè)有裝粉口，所述的裝粉口上蓋有密封蓋，所述的進(jìn)氣口設(shè)置在密封蓋上。

進(jìn)一步的，所述的工作平臺下方連接有第一升降桿，所述的第一升降桿下方連接有第一伺服電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的收粉缸底部連接有第二升降桿，所述的第二升降桿下方連接有第二伺服電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的刮刀固定在落粉缸的底端。且在落粉缸在落粉時水平移動方向上，刮刀位于落粉口的后側(cè)。

進(jìn)一步的，所述的激光組件包括提供熱量的激光發(fā)生器、振鏡和保護(hù)鏡。