[发明专利]一种多材料零件3D打印的粉末供给、铺展方法及装置

权利要求书

1.一种多材料零件3D打印的粉末供给、铺展方法，包括以下步骤：

a.设多材料零件每个层片包含至少一个材料区域，每个材料区域使用一种粉末材料，将多种粉末材料分别放置在不同的供粉漏斗内；

b.成形平台下降一个层厚的距离；

c.执行当前层的某个材料区域的粉末供给及铺展：

铺粉盒在粉末收集箱上移至均粉器的正下方；根据当前材料区域所需的材料类型，3D打印机控制某个供粉漏斗定量泄出粉末材料，粉末材料在重力的作用下经均粉器均匀分散后落入铺粉单元的铺粉盒中；

铺粉盒载着粉末材料在3D打印机的成形平台上方柔性铺粉，在铺粉过程中，铺粉盒的高位柔性刮板将铺粉盒中的粉末材料平铺一层到成形平台上方，若不是当前层第一次铺粉，低位柔性刮板将成形平台上方前次未清除干净的多余粉末材料刮走并被粉末收集箱收集；

将粉末材料铺展完毕后，3D打印机控制激光束或电子束对当前材料区域内的粉末材料进行熔化或烧结；

铺粉盒返回，铺粉盒返回过程中，铺粉盒的低位柔性刮板将成形平台上方多余的粉末材料刮走并被粉末收集箱收集，完成当前层的该材料区域打印；

d.判断当前层是否打印完成，如没有，重复执行步骤c，直至完成当前层的打印。

2.根据权利要求1所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展方法，其特征在于：若当前层打印完毕且不是最后一层，则下一层的打印继续从步骤b开始执行；若当前层是最后一层，则完成对多材料零件的打印。

3.一种多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：包括供粉单元和位于供粉单元下方的铺粉单元；

所述供粉单元包括多个供粉漏斗、多根连接管及均粉器，所述各供粉漏斗用于贮存不同的粉末材料并定量供给，所述多根连接管将各供粉漏斗的底部与均粉器连接，所述各供粉漏斗内的粉末材料依靠重力经由连接管下落至均粉器，所述均粉器将来自各供粉漏斗的粉末材料均匀分散；

所述铺粉单元包括铺粉盒和粉末收集箱，所述铺粉盒在粉末收集箱的顶板上接收自均粉器下来的粉末材料，所述粉末收集箱的顶板可将铺粉盒的底部动态封闭使铺粉盒无泄漏地装载粉末材料，接粉完毕后，铺粉盒在3D打印机的成形平台上方铺粉，所述粉末收集箱的顶板设置有余粉收集口并用于收集铺粉盒及成形平台上方多余的粉末材料；

所述铺粉盒包括铺粉盒体和位于铺粉盒体两侧的高位柔性刮板和低位柔性刮板，所述铺粉盒体用于盛放来自均粉器的粉末材料，所述低位柔性刮板的底部低于高位柔性刮板的底部，所述高位柔性刮板用于将粉末材料铺展到成形平台上方，所述低位柔性刮板用于刮走成形平台上方多余的粉末材料。

4.根据权利要求3所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述供粉漏斗包括漏斗主体，所述漏斗主体的下部固定有一盛粉板，所述盛粉板的下方依次设置有一转动的转盘和一固定的泄粉板；所述盛粉板、转盘和泄粉板上均开设有用于泄粉的孔。

5.根据权利要求4所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述转盘的中心固定连接有一由电机带动的转轴，所述转轴带动转盘转动。

6.根据权利要求4所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述漏斗主体的顶部还设置有一漏斗盖，所述漏斗盖上开设有一添粉口，所述添粉口上设置有一添粉塞；所述泄粉板的下方还设置有一锥形的泄粉斗。

7.根据权利要求3所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述均粉器包括多根泄粉支管、与各泄粉支管连通的泄粉总管和位于泄粉总管下方的多块用于均匀分散粉末材料的粉末分散导流板，所述各泄粉支管分别通过连接管与各供粉漏斗连接，所述泄粉总管将来自泄粉支管的粉末材料导向各粉末分散导流板，粉末材料经粉末分散导流板降落到铺粉盒内。

8.根据权利要求3所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述高位柔性刮板和低位柔性刮板均包括两块或两块以上的夹板和粘附在各夹板之间的多根柔性铺粉齿。

9.根据权利要求3-8任一项所述的多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置，其特征在于：所述粉末收集箱为两个且分别位于成形平台的两侧。