[实用新型]一种基于粉床的机械接触式双向切换铺粉系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种机械接触式双向切换铺粉系统，适用于基于粉床成形的增材制造装备中，尤其涉及到激光选区熔化/烧结，电子束选区熔化中的铺粉结构。

背景技术

随着3D打印技术的快速发展，基于粉床形式的3D打印技术受到越来越广泛的关注，特别是激光选区熔化SLM(Selective Laser Melting)，激光选区烧结SLS(Selective Laser Sintering)，电子束选区熔化技术EBM(Electron beam selective melting)等。SLM、SLS、EBM等技术也得到了广泛而深入的研究，其成形装备的改进也不断成熟。相虽然在外观、内部结构以及成型方式上SLM设备的种类繁多，风格多样，但这些设备在原理上都是一样的，均以高能束激光或者电子束为热源，采用分层扫描和逐层叠加的方式成型零件，加工材料涉及到金属、高分子等粉末材料。

基于粉床的增材制造设备通常由控制系统、激光扫描系统、铺粉机构和成型平台等部分组成，其中机械结构的多样性很大程度上都体现在了铺粉机构和成型平台这两个模块上面。按照供粉方式的不同，基于粉床成形的增材制造方式可以分为双缸结构和单缸结构。双缸结构，通过简单的刮刀将粉末从粉料缸移动成形缸中，并铺平。这件铺粉方式结构简单，但是铺粉从粉缸到成形缸是工作行程，而从成形缸到粉缸是辅助空行程，这样每铺一次粉末，都需要铺粉装置从左到右，然后在返回，双行程完成一次铺粉。而3D打印层堆积，层厚往往只有几十微米，成形一个零件往往要上千层，每一层铺粉都有一般的空行程，浪费了大量的时间。缸结构往往采用上送粉，铺粉装置有载粉功能，粉料进入铺粉装置，铺粉装置双向都可以实现供粉，但目前常见的双向铺粉装置往往都是载粉比较多，然后通过定量装置决定每一行程供粉量，这加重了铺粉小车重量，在机械稳定性带来不足，同时加大每一行程的能量消耗。

因此，需要提供一种有效的方式来克服单缸铺粉方式的上述难点，从而使设备的加工效率得到更好的提升。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于粉床的机械接触式双向切换铺粉系统，使设备的加工效率得到更好的提升。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的一种基于粉床的机械接触式双向切换铺粉系统，包括成型水平板，所述成型水平板上设有直线导轨，所述直线导轨上架设有双向切换铺粉主体，所述双向切换铺粉主体的左右两侧设有直线电机滑块，所述双向切换铺粉主体包括铺粉装置进粉口、限位板、接触回形封口板、铺粉给料口以及刮板，所述的铺粉装置进粉口设置在双向切换铺粉主体的上方，铺粉给料口及刮板设置在双向切换铺粉主体的下方，限位板位于双向切换铺粉主体的下方两侧位置，限位板为长条口字型，接触回形封口板沿主体的纵深方向横跨双向切换铺粉主体且在限位板长条口字型内部，在左右限位时将位于给料口的正下方且可封闭给料口；所述刮板位于接触回形封口板内部位置，在接触回形封口板限位行程内部运行过程中，接触回形封口板与刮板不会发生碰撞；所述成型板的一端上方设有下粉漏斗；所述成型水平板的左右两侧均设有接触弹性探头；所述左侧弹性接触探头包括左上接触弹性探头和左下接触弹性探头；所述右侧弹性接触探头包括右上接触弹性探头和右下接触弹性探头；所述双向切换铺粉主体的底部左右两侧分别设有左侧铺粉给料口和右侧铺粉给料口，所述左侧铺粉给料口和右侧铺粉给料口分别对应设置有接触回形封口右侧板和接触回形封口左侧板；所述铺粉装置进粉口包括左侧分粉口和右侧分粉口；工作时，下粉漏斗下粉一次后，由双向切换铺粉主体完成双行程的给粉。

作为优选的技术方案，在双向切换铺粉主体开始运动时，左上接触弹性探头、左下接触弹性探头与接触回形封口板接触作用力下，接触回形封口板右移动直到限位板右限位点，此时接触回形封口板的接触回形封口左侧板将左侧铺粉给料口封闭，接触回形封口板的接触回形封口左侧板向右移动，右侧铺粉给料口打开，粉末经过左侧分粉口落在粉床上，在刮板作用下，粉末被刮平。

作为优选的技术方案，双向切换铺粉主体移动到右边行程终点时，右上接触弹性探头、在右上接触弹性探头与接触回形封口板接触作用力下，接触回形封口板左移动直到限位板左限位点，此时接触回形封口板的接触回形封口右侧板将右侧铺粉给料口封闭，接触回形封口板的接触回形封口右侧板向左移动， 左侧铺粉给料口打开，粉末经过右侧分粉口落在粉床上，在刮板作用下，粉末被刮平。

作为优选的技术方案，所述左侧铺粉给料口和右侧铺粉给料口分别对称设置在双向切换铺粉主体底部的左右两侧。