[实用新型]快速成型铺粉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动铺平粉末的装置，特别涉及选择性激光烧结过程中用于铺平烧结所用粉末颗粒的设备装置。 

背景技术

选区激光烧结技术是通过分层扫描的方式完成零件的加工过程。在加工过程中，每加工完一层，工作台下降一定的距离，送粉器送出一定量的粉末再由铺粉机构将其铺平，然后激光对该层粉末进行烧结处理。烧结-工作台下降-送粉-铺粉这一过程不断重复，最终完成加工。铺粉装置是激光快速成型设备中重要的组成部分，直接影响加工过程中铺粉过程的好坏从而影响制件的质量甚至加工过程能否继续进行。传统铺送粉机构是由供粉箱、刮板或辊子以及相关驱动装置组成。加工过程中，由供粉箱送出一定量的粉末再由刮板或辊子将粉末推入成型区域铺平。此时激光可以作用在粉层上进行加工。但这种机构不能精确送粉，用粉量大、机械结构复杂，需要两个不同的电机分别驱动供粉箱和刮板进行铺粉动作。 

实用新型内容

鉴于传统铺送粉机构结构复杂，用粉量大，装配要求高等缺陷，本发明提出了一种改进性的铺粉装置。该装置结构简单，装配要求低，运动动作简单，用粉量少。 

本实用新型将送粉与铺粉两套机构集成到一个机构中。该铺粉装置包括侧挡板一1，悬臂一2，悬臂二3，侧挡板二4，斜挡板5，刮粉板6；侧挡板一1与侧挡板二4各两块围成一个四周封闭上下两端开放的空间，斜挡板5安装在侧挡板一1的一侧，构成一个半封闭式的方形漏斗状结构，中间有一细长狭缝且狭缝的宽度可以通过固定螺钉进行调节进行铺送； 

进一步，侧挡板一1两侧的悬臂一2与悬臂二3的长度差为粉盒的长度。 

进一步，刮粉板固定在可活动的旋转轴上。 

进一步，刮粉板6一端具有倒角。 

刮粉板6固定在斜挡板5两侧，且可绕其固定轴旋转活动来调节与加工平面的位置关系。漏斗状粉盒底部与工作平面接触，粉盒两端的悬臂固定在直线导轨上起支撑导向作用，粉盒运动采用丝杠传动方式。 

当成型空间需要进行铺粉时，在丝杠的带动下，粉盒运动到需要铺粉的位置，粉末自动从粉盒中漏出直到需要铺粉的空间被填充满。在粉盒继续运动的过程中粉末被粉盒两侧的刮板刮平并产生一定的压实效果，此时整个铺粉过程完成，激光可以进行选区烧结加工。 

本铺粉装置具有如下特点： 

1. 结构简单，该装置将传统的供粉机构与刮粉机构整合到了一起，简化了结构，使得原本需要两个电机进行驱动的机构只要一个电机就可以完成，不再存在运动的协调问题。 

2. 由于粉体只通过一条狭缝与工作平面接触，运动时的摩擦阻力大大降低，粉盒运动更加方便。 

3. 粉盒下方的狭缝宽度可以进行手动调节以适应不同颗粒度粉末的情况。通过调节狭缝宽度还可以控制烧结过程中的铺粉速度。 

4. 粉盒两侧的刮板在整个结构中有很重要的作用，具体表现在：（1）在粉盒铺粉之前前端的刮板可以将工作平面上杂物清除，从而保证了铺粉的顺利进行；（2）由于刮板是活动的，在不影响铺粉精度的前提下降低了整个机构的装配难度。装配过程中的误差可以通过调节刮板的位置得到补偿，大大提高了铺粉精度；（3）由于刮板的存在，粉盒底部在磨损过程中产生的空隙可以通过调节刮板进行弥补。 

附图说明

图1a是铺粉装置的正视图。 

图1b是铺粉装置的俯视图。 

图2是铺粉装置的剖面图。 

具体实施方式

首先有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。 

该铺粉装置包括侧挡板一1，悬臂一2，悬臂二3，侧挡板二4，斜挡板5，刮粉板6；本发明的特征在于：侧挡板一1与侧挡板二4各两块围成一个四周封闭上下两端开放的空间，斜挡板5安装在侧挡板一1的一侧，构成一个半封闭式的方形漏斗状结构，中间有一细长狭缝且狭缝的宽度可以通过固定螺钉进行调节进行铺送；刮粉板6固定在斜挡板5两侧，且可绕其固定轴旋转活动来调节与加工平面的位置关系。漏斗状粉盒底部与工作平面接触，粉盒两端的悬臂固定在直线导轨上起支撑导向作用，粉盒运动采用丝杠传动方式。当成型空间需要进行铺粉时，在丝杠的带动下，粉盒运动到需要铺粉的位置，粉末自动从粉盒中漏出直到需要铺粉的空间被填充满。在粉盒继续运动的过程中粉末被粉盒两侧的刮板刮平并产生一定的压实效果，此时整个铺粉过程完成，激光可以进行选区烧结加工。 

本实例按以下步骤进行：将铺粉装置安装在快速成型系统中，在粉盒中加入足量的覆膜硅砂粉末，所用粉末的平均粒径为100μm左右。将需要成型的三维模型导入加工软件中每层0.2mm进行分层处理，然后在加工软件的控制下，成型缸下降一定的高度，然后计算机控制铺粉装置进行送粉铺粉动作以获得平整的粉层。铺粉完成后激光器进行选择性烧结，此过程反复进行直至整个三维模型加工完毕。在此过程中铺粉装置始终能够完成平整铺粉的工作，使成型加工能够顺利进行。在合理的工艺参数下最终得到完整的加工样品。