[实用新型]一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机

说明书

技术领域

本实用新型涉及快速成型技术领域，特别涉及一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机。

背景技术

覆膜砂(coated sand)。砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。

覆膜砂是由德国克洛宁博士于二次大战期间发明的，其工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合，加热时固化。后发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(乌洛托品)和润滑剂通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂，当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而使覆膜砂固化成型。

中国的覆膜砂技术始于20世纪50年代中期，60年代曾经一度停用。进入80年代，由于汽车工业的迅速发展和机械产品出口的需要，对铸件的质量提出了更高的要求，从而促进了覆膜砂生产和应用技术的快速发展。1986年济南铸造锻压技术研究所首先开发出了新型覆膜砂生产技术，树脂加入量由80年代初的6～10％下降到3～4％，接近同期国际先进水平。90年代初期全国各地的覆膜砂厂迅速发展起来，新产品、新技术不断涌现，到21世纪，我国覆膜砂行业的年产销量已经达到90万吨以上，广泛用于汽车缸体、缸盖、进气歧管，各类管件、泵体等各种复杂铸件的生产。

快速成型技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层 的材料堆积成实体原型。

随着快速成型技术在机械领域的应用的不断推广，利用基于覆膜砂材料的快速成型机来快速成型铸件模具的技术得到了进一步发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，包括机架、料缸、打印传动装置、打印铺料同步机构和粉料回收装置，机架包括有下机架、上机架和侧机架，该打印传动装置包括设有Y轴驱动导轨、X轴驱动导轨和Z轴驱动装置，Y轴驱动导轨固定安装在上机架上，X轴驱动导轨安装在Y轴驱动导轨上，Z轴驱动装置安装在上机架和下机架之间，该Z轴驱动装置上安装有水平设置并且可在Z轴方向方向移动的打印平台，打印铺料同步机构包括安装在X轴驱动导轨上可沿X轴方向移动的打印头组件以及安装在Y轴驱动导轨上的铺料装置，铺料装置与X轴驱动导轨平行设置并且在Y轴方向上与X轴驱动导轨同步运动，料缸呈竖直状态安装在侧机架上，料缸底部的出料口处安装有落料装置，铺料装置在Y轴方向运动到位于料缸下方时正对落料装置下端，粉料回收装置安装在上机架上并包裹住Y轴驱动导轨，粉料回收装置设有水平设置的粉料铺设平台，该粉料铺设平台设有位于打印平台正上方的打印窗口，粉料铺设平台下方安装有围绕在Z轴驱动装置外围的临时料舱。

进一步地，所述料缸的下半部设有倾斜侧板，倾斜侧板上安装有振料装置，料缸的顶部设有可旋转开合的盖板，该盖板上开设有用于与送料管道连接的进料口，粉料的上半部上与侧板同侧的侧壁上设置有观察窗，料缸的下半部分的侧板上也设置有观察窗，所述料缸的下端设有长条状的出料口，该出料口的边缘处设有用于安装落料装置的安装条，落料装置的进料端通过螺栓与安装条固定连接。

进一步地，所述落料装置包括有壳体、送料辊轮和辊轮驱动电机，所述壳体通过螺栓与料缸的出料口处的安装条固定连接，送料辊轮呈水平状态安装在壳体内，该送料辊轮的长度与料缸的长条状的出料口的长度一致，送料辊轮的外壁上均匀分布有若干个沿其轴向延伸的储料槽，壳体的上端设置有进料窗口，其下端设置有落料窗口，送料辊轮的一端穿出壳体与辊轮驱动电机传动连接。