[实用新型]一种3D打印的粉末离心供给、振动紧实装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备领域，尤其涉及一种3D打印的粉末离心供给、振动紧实装置。

背景技术

3D打印技术即快速成形制造技术的一种，是直接根据产品的三维实体模型数据，经计算机处理后，将三维实体模型转化为许多平面模型的叠加，最后由计算机控制将产品逐层打印出来。特别是使用电子束，将金属粉末一层一层的熔化生成致密零件的电子束熔融(EBM)技术具有能量利用率高、加工速度快、运行成本低、高真空保护等优点，已成为高性能复杂粉末冶金件的理想快速制造技术。电子束熔融(EBM)技术的关键指标之一就是致密度，而铺粉过程中粉末颗粒间的紧实度、均匀性以及每个铺粉层之间的结合紧实度对于最终产品的致密度产生至关重要的影响。

现有EBM设备中铺粉结构过于单一，单纯通过刮板的直线运动带动粉末铺满工作基板。但对于粉末而言，只有水平面的力使其布满于工作基板，没有竖直方向的力使得粉末颗粒与粉末颗粒间的间距减小，即提高粉末颗粒间紧实度。以及对于每个铺粉层而言，现有只使用刮板铺粉的方法并不能在竖直方向上促使铺粉层与铺粉层之间的结合更加紧实。且单纯使用刮板的传统方法，由于刮板材质的选择以及外形的设计，无法确保在工作基板上所铺金属粉末颗粒的均匀性和一致性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种3D打印的粉末离心供给、振动紧实装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种3D打印的粉末离心供给、振动紧实装置，包括成型室及设置在其内用于选区熔化粉末的电子束发生器、铺粉工作台6及其铺粉机构；所述粉末离心供给、振动紧实装置包括：设置在成型室内的离心铺粉器3、为离心铺粉器3输送粉末的给粉机构、设置在铺粉工作台6中下方的可升降的三维振动成型平台7；

所述给粉机构包括储粉室1、设置在储粉室1出粉口103下方的送粉带2；送粉带2用于将储粉室1内的粉末输送至离心铺粉器3；储粉室1不设底板。

所述离心铺粉器3整体呈可旋转且可在三维振动成型平台7的工件成型区域上方平面移动的筒状结构，其上下两端开口逐渐扩大，上端开口为粉末接收口301，下端开口为洒粉口303，洒粉口303安装有筛网304，用于将接收的粉末铺洒至三维振动成型平台7的工件成型区域。

所述送粉带2的外表面间隔分布有用于收集粉末的送粉挡板202，送粉带2由两个主动轮203驱动；

当送粉挡板202携带的粉末运送至送粉带2的出口端时，粉末在重力作用下跌落至离心铺粉器3，在离心铺粉器3的旋转离心力作用，粉末由筛网304铺洒在三维振动成型平台7的工件成型区域，在三维振动成型平台7的振动作用下使粉末紧实，再由铺粉机构的刚性铺粉刷5将紧实后的粉末按所需层厚刮平整。

所述离心铺粉器3的旋转动力，来自于与中部筒体302通过齿轮啮合传动的齿轮驱动机构305。

所述三维振动成型平台7包括工作基板701、底板705和偏心振动电机704；工作基板701与底板705之间通过支撑杆固定；

该偏心振动电机704分为两组，每组两个，并分别固定在工作基板701的下方，这两组偏心振动电机704转轴的轴线方向相互垂直；当偏心振动电机704转动时，驱动工作基板701在空间三维方向上的振动，进而通过振动使粉末紧实。

所述工作基板701由两块基本构成的夹层结构，在夹层结构的边缘安装有缓冲垫702；所述支撑杆的中部增设有橡胶垫703；所述底板705固定在升降台8上，由升降台8驱动三维振动成型平台7上下运动。

所述刚性铺粉刷5装在直线导轨4上，直线导轨4安装在成型室内侧壁上，由铺粉机构驱动其往复直线运动。

所述铺粉工作台6两端的下方，分别设有一带有粉末回收管10的粉末回收室11，粉末回收管10的上部连通铺粉工作台6上的粉末回收口9；粉末回收室11用于回收刚性铺粉刷5铺粉作业时剩余的粉末。

所述筛网304与离心铺粉器3的洒粉口303为可拆卸式连接。

所述储粉室1的内壁设有用于对粉末进行加热的电加热器102。

一种3D打印的粉末离心供给、振动紧实装置的运行方法，包括如下步骤：

步骤一：启动储粉室1内的电加热器102，对粉末进行加热；

步骤二：铺粉作业开始时，主动轮203驱动送粉带2运行；通过主动轮203的转速以控制单次送粉量；

步骤三：当送粉挡板202携带的粉末运送至送粉带2的出口端时，送粉挡板202往下倾斜，直至粉末在重力作用下跌落至离心铺粉器3；