[發明專利]一種應用于大型3D打印設備低流動性粉末的供粉系統

在審

• 申請號: 202210711167.3
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115416300A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 陳偉;陶明元;王肖;馬艷麗;鄧春芳
• 申請（專利權）人: 武漢華科三維科技有限公司
• 主分類號: B29C64/30
• 分類號: B29C64/30;B29C64/321;B29C64/343;B33Y40/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發明公開了一種應用于大型3D打印設備低流動性粉末的供粉系統，涉及3D打印領域，旨在解決現有技術中加熱不均勻、供粉不穩定的問題，采用的技術方案是，包括包括儲料小車、儲料小車平移裝置、定量送粉系統和輸料機構，定量送粉系統通過輸料機構連接儲料小車，儲料小車和儲料小車平移裝置相連，儲料小車平移裝置和鋪粉機構相連；只有一個成型缸，結構緊湊，結構件加工和安裝方便，能減小設備的結構尺寸，減小加工和裝配難度，更好的控制生產成本；保溫腔室體積小，溫度均勻性更好；定量送粉系統和螺旋輸料管能夠很好保證粉末的連續供應，使供份能夠穩定供粉，滿足了設備持續打印的需求；采用定量供粉系統，保證了供粉更精確。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，具體為一種應用于大型3D打印設備低流動性粉末的供粉系統。

背景技術

目前在以粉料為原料制造三維物體的快速成型設備中，有兩種常見送粉鋪粉方式：一種方式是通過供粉缸活塞的提升和鋪粉輥的往復運動相配合完成的下送粉方式；另一種方式是通過落粉裝置定量落粉和鋪粉斗式刮板往復運動相配合完成的上落粉方式。

如圖1所示，下送粉方式包括一個下送粉成型缸1-8和位于下送粉成型缸1-8兩側的兩個下送粉供粉缸1-7，三個缸體的上部處于同一平面，平面上方設置有與平面相切的下送粉鋪粉輥機構1-5。該設備的送粉鋪粉方法是，下送粉成型缸1-8活塞下降一層燒結厚度，左側下送粉供粉缸1-6活塞提升擠出一定的粉料量，下送粉鋪粉輥機構1-5在三個缸體上部的同一平面上從左至右滾動，將粉料推送平鋪到下送粉成型缸1-8上，并將多余粉料送入下送粉溢粉缸 1-6。這樣完成一次鋪粉。相同地，下送粉鋪粉輥機構1-5從右到左滾動完成另一次鋪粉。鋪粉輥往復運動一次為一個行程，在一個行程中送粉鋪粉兩次。附加說明：在三個缸體的上部工作平臺上方設有下送粉保溫成型腔室1-1，在下送粉保溫成型腔室1-1內設有下送粉供粉缸加熱器1-2和下送粉成型缸加熱器 1-3，分別對下送粉供粉缸1-7和下送粉成型缸1-8上表面鋪好的粉料加熱，下送粉保溫成型腔室1-1上還有下送粉激光窗口1-4。

如圖2所示，上落粉方式包括一個上落粉成型缸2-6和位于上落粉成型缸2-6工作表面左上方的定量落粉機構2-3以及斗式雙刮板鋪粉機構2-4。另外在上落粉成型缸2-6兩側還設有兩個上落粉溢粉缸2-5。該設備的送粉鋪粉方法是，上落粉成型缸2-6活塞下降一層燒結厚度，左側的定量落粉機構2-3定量落下一定的粉料量，粉料自由落到斗式雙刮板鋪粉機構2-4的斗式刮板內，斗式刮板從左至右平行移動，將粉料推送平鋪到上落粉成型缸2-6上，并將斗式刮板外多余粉料送入上落粉溢粉缸2-5。這樣完成一次鋪粉。相似地，粉斗式刮板從右到左平行移動完成另一次鋪粉。斗式刮板往復運動一次為一個行程，在一個行程中鋪粉兩次。上落粉成型缸2-6成型缸上部工作平臺上方設有保溫成型腔室，在成型腔室內設有一個上落粉成型缸加熱器2-2，上落粉成型缸加熱器2-2對上落粉成型缸2-6上表面鋪好的粉料加熱，保溫成型腔室上還有上落粉激光窗口2-1。

現有技術中下送粉方式存在以下技術問題：

A.大型的3D打印設備由于要布置兩個送粉缸和一個成型缸導致成型腔室尺寸較大，加熱溫度不容易控制均勻，從而對成型零件的強度產生不利影響；

B.送粉缸和成型缸在同一個大腔室中，這樣的結構布置導致設備結構尺寸過大，結構件的加工和裝備難度增加，成本也會成倍升高。對調試和運輸也會產生不利影響。

現有技術中上落粉方式存在以下技術問題：

上落粉方式雖然解決了下送粉方式結構尺寸過大導致的溫度控制困難和成本上升的問題。但已有的上落粉的方式對粉末的流動性有很高的的要求，對于低流動性的粉末，現有的上落粉的供粉系統無法穩定供粉，設備無法持續打印。

發明內容