[发明专利]一种快速成型设备及其送粉铺粉方法

说明书

本发明公开了一种快速成型设备及其送粉铺粉方法，所述快速成型设备包括供粉缸、成型缸、溢粉缸、激光窗口、送粉刮板和斗式双刮板铺粉机构，还包括供粉缸保温腔室、供粉缸加热器、成型缸保温腔室、成型缸加热器和供粉缸工作面板，所述送粉刮板从左至右作直线运动，将供粉缸活塞提升挤出的粉料推送到供粉缸保温腔室的右端落粉口处，粉料自上而下自由落到斗式双刮板内，所述斗式双刮板从左至右平行移动，将粉料推送平铺到成型缸上，并将斗式双刮板外的多余粉料送入溢粉缸，完成一次铺粉。本发明提供的一种快速成型设备及其送粉铺粉方法，有效改善了送粉铺粉方式，提高了铺粉质量，减少了材料浪费，也提高了3D打印质量和打印效率。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种快速成型设备及其送粉铺粉方法。

背景技术

在以粉料为原料制造三维物体的快速成型设备中，有两种常见送粉铺粉方式：一种方式是下送粉方式，该种方式通过供粉缸活塞的提升和铺粉辊的往复运动相配合完成；另一种方式是上落粉方式，该种方式通过落粉装置定量落粉和铺粉斗式刮板往复运动相配合完成。

下送粉方式的设备结构布置图如图1所示。下送粉方式包括一个成型缸2和位于成型缸两侧的两个供粉缸1，三个缸体的上部处于同一平面，平面上方设置有与平面相切的铺粉辊机构15。该设备的送粉铺粉方法是：成型缸2活塞下降一层烧结厚度，左供粉缸活塞提升挤出一定的粉料量，铺粉辊15在三个缸体上部的同一平面上从左至右滚动，将粉料推送平铺到成型缸2上，并将多余粉料送入溢粉缸3，这样完成一次铺粉。相同地，铺粉辊15从右到左滚动完成另一次铺粉。铺粉辊15往复运动一次为一个行程，在一个行程中送粉铺粉两次。另外，在三个缸体的上部工作平台上方设有保温成型腔室14，在保温成型腔室14内设有两个加热装置，即供粉缸加热器7和成型缸加热器6，分别对供粉缸1和成型缸2上表面铺好的粉料加热。

上落粉方式的设备结构布置图如图2所示。上落粉方式包括一个成型缸2和位于成型缸2工作表面左上方的落粉装置16以及斗式双刮板铺粉机构13，另外在成型缸两侧还设有两个溢粉缸3。该设备的送粉铺粉方法是：成型缸2活塞下降一层烧结厚度，左侧的落粉装置16定量落下一定的粉料量，粉料自由落到斗式双刮板13内，斗式双刮板13从左至右平行移动，将粉料推送平铺到成型缸2上，并将斗式双刮板13外多余粉料送入溢粉缸3，这样完成一次铺粉。相似地，斗式双刮板13从右到左平行移动完成另一次铺粉。斗式双刮板13往复运动一次为一个行程，在一个行程中铺粉两次。成型缸2上部工作平台上方设有保温成型腔室14，在保温成型腔室14内设有一个加热装置6，加热装置6对成型缸2上表面铺好的粉料加热。

这两种送粉方式均存在不同的技术问题，对于下送粉方式，主要存在这样的技术问题：（1）成型腔室较大，加热温度不容易控制均匀；（2）供粉缸和成型缸的加热位于同一个大腔室中，导致这两个加热系统的加热存在交叉影响的问题；由于成型缸的加热是主加热，供粉缸的加热是辅加热，在保证成型缸的加热温度的情况下，辅加热的温度难以控制在理想的温度范围内，从而影响铺粉的质量；（3）该种方式采用铺粉辊铺粉，由于铺粉辊的自转产生振动，铺粉辊辅出的平面是波浪形的波纹平面，影响铺粉质量。对于上送粉方式，主要存在这样的技术问题：（1）落粉不均匀，影响铺粉质量，造成粉料的浪费；（2）落粉机构落下来的粉料是直接流到铺粉刮板斗内，这样的结构在铺粉前无法对粉料进行加热。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种快速成型设备及其送粉铺粉方法，有效改善了送粉铺粉方式，提高了铺粉质量，减少了材料浪费，也提高了3D打印质量和打印效率。

为此，本发明采用了以下技术方案：