[發明專利]線形粉末定量供給裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010727877.6
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111890684A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 俞紅祥;龐偉;咸劉永
• 申請（專利權）人: 杭州德迪智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/321
• 分類號: B29C64/321;B29C64/205;B29C64/245;B29C64/393;B33Y40/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 戴賢群

本發明提供了一種線形粉末定量供給裝置及其方法，該裝置包括支架，設置于支架底部的鋪粉平臺，以及設置于支架頂部的儲粉容器，線形粉末定量供給裝置還包括至少一個粉末供給單元，粉末供給單元包括供粉容器，滑門控制單元和控制器，供粉容器可通斷地連通于儲粉容器且位于儲粉容器和鋪粉平臺之間，供粉容器相對于鋪粉平臺傾斜地設置，供粉容器具有條狀的出粉口，出粉口對應于鋪粉平臺，滑門控制單元控制出粉口沿著出粉口的一端向著另一端逐漸的開啟或者關閉，控制器電連接于滑門空腹單元，該裝置具有結構簡單，供粉幅面可控的特點。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，特別是涉及一種線性粉末定量供給裝置及其方法。

背景技術

粉末床立體成形是3D打印設備的重要分類之一，它采用鋪粉機構在成形缸沿口鋪設厚度均勻的粉末薄層，并采用熱力掃描裝置選擇性加熱粉末薄層特定區域，使得被加熱區域粉末產生熔化或燒結現象，并冷卻得到片狀結合物；進而通過成形平臺逐層下降、鋪粉、熱力掃描步驟的反復執行，使得每一層熱力掃描所得片狀固化物垂直熔接，從而得到三維立體成形物，具有成形精度高、零件表面質量高、支撐結構依耐性低、零件后處理簡單等特征。其中采用熔化結合的典型設備為熱熔結合(簡稱SLM)打印機，主要用于金屬粉末立體成形場合，而采用燒結結合的典型設備為熱熔粘接(簡稱SLS)打印機，主要對應高分子粉末立體成形。得益于逐層掃描、累積成形的基本過程，SLM/SLS打印機還能有效避免傳統數控切削加工中的刀具干涉問題，從而在自由曲面、空腔、晶格等具有復雜內部、外部幾何特征部件的成形領域發揮優勢。

近年來，隨著大功率激光掃描裝置的不斷普及，以及各種金屬、陶瓷、高分子材料精細粉末制程的不斷優化，SLM/SLS打印機的造價與使用成本不斷下降，使得其在大宗制造領域中開始得到應用，SLM金屬打印機在航空航天領域已得到較廣泛的關注和應用，被用來制造復雜結構的航空發動機部件，如一體化噴油嘴、具有中空冷卻通道的壓氣機葉片、一體化渦輪盤等；SLS高分子打印機在工業與消費領域開始走向產業應用，如用于汽車飾板、新型運動鞋的中底等部件的量產。與此同時，快速發展的批量制造應用也在帶動SLM/SLS裝備向更高加工性能與更優生產效率的升級，使得SLM/SLS成形工藝向著更大尺寸、更快速度不斷推陳出新。為了提升速度、擴大幅面，用于SLM/SLS打印機的激光掃描裝置，從單振鏡發展至多振鏡，從靜止掃描發展至飛行掃描，掃描速度更是從每秒數米提升至每秒二十余米。另一方面，粉末床立體成形設備供粉、鋪粉系統的改進則長期處于停滯狀態。現存的儲粉缸供粉結構會顯著加大成形倉尺寸，導致整機尺寸與造價居高不下；而采用粉輥定量落粉的供粉方式，不僅出粉速度低，易卡粉、漏粉，而且短粉輥落粉后粉堆的大倍率、均勻擴幅，依然是SLM/SLS打印機面臨的難題之一。

目前，針對大幅面粉末床立體成形設備的鋪粉需求，尚缺少一種結構簡單可靠、供粉幅面寬、供粉量及分布可控的粉末定量供給方法。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述問題，提供一種線形粉末定量供給裝置及其方法，具有結構簡單，供粉幅面可控的特點。

本發明提供的一種線形粉末定量供給裝置，包括支架，設置于支架底部的鋪粉平臺，以及設置于所述支架頂部用于容納粉末的儲粉容器，所述線形粉末定量供給裝置還包括至少一個粉末供給單元，所述粉末供給單元包括供粉容器，滑門控制單元和控制器，所述供粉容器可通斷地連通于所述儲粉容器且位于所述儲粉容器和所述鋪粉平臺之間，所述供粉容器相對于所述鋪粉平臺傾斜的設置，所述供粉容器具有條狀的出粉口，所述出粉口對應于所述鋪粉平臺，所述滑門控制單元控制所述出粉口沿著所述出粉口的一端向著另一端逐漸的開啟或者關閉，以將粉末能夠穿過所述出粉口掉落到鋪粉平臺，所述控制器電連接于所述滑門控制單元。

如此設置，當出粉口從出粉口的一端向著另一端逐漸地開啟過程中，已經被打開的出粉口所對應的粉末能夠從已經被打開的出粉口處在重力作用下鋪灑在鋪粉平臺，形成條狀的鋪粉面，直到出粉口完全打開時，供粉容器內的粉末能夠完全鋪灑在鋪粉平臺形成目標鋪粉面。