[实用新型]圆柱体形3D打印装备及3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光选区熔化金属3D打印技术领域，尤其是涉及一种圆柱体形3D打印装备及3D打印机。

背景技术

增材制造3D打印技术是一种以数字模型文件(CAD)为基础，运用粉末状金属、PVC、树脂、纤维等材料，通过熔融沉积、激光烧结、激光选区熔化、激光固化、激光熔覆等方式，通过专用软件对 CAD三维图形构建成型物体，进行切片降维，然后按片逐层打印构造物体的高端制造技术，是制造业中正在迅速发展的一项新兴技术，在英国《经济学人》杂志《第三次工业革命》一文中被称为第三次工业革命的重要标志之一。

现有技术中的激光选区熔化3D打印机的粉末供应系统和构建室及作业室均为一体化箱式机体设计，没有外延式主体平台。构建室内设置有活塞和活塞板，活塞板上活动放置作业基板，当活塞板推动作业基板升起至与作业室底部差一个金属粉末层作业面厚度时，由供粉装置铺平一个作业面厚度的金属粉末层，即形成作业面，然后由安装在3D打印机顶部的激光系统，通过激光振镜反射激光光束到当前作业面上的金属粉末层，并通过控制系统对激光振镜偏转角度的调节，按当前层切片图形的形态选择性熔化当前金属粉末层，从而完成对构成件当前层的加工作业。当完成当前切片图形金属粉末层作业后，工作台下降一个预设层的高度，粉末供应系统再向工作台铺设一个预设层厚度的金属粉末，然后再由激光系统按当前层切片图形形态进行选择性熔化，按此方法反复加工，层层叠加作业，最终得到完整的成型构件。是目前增材制造领域应用较多的一种金属3D打印技术，该技术可制造复杂形状的金属零件，其成型件力学性能好、精度高，致密度达传统冶金制成件99％以上，在医疗、航空航天、军工、核电建设、产品研发等领域均有重要应用。

但是，现有技术中的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机，都是一体化箱式机体形态的设计，没有外延式主体平台的设计，没有圆形作业面的形态和圆形装备样式的设计，在成型空心圆柱体形构件时，工作台上的金属粉末都是呈方形作业面，且工作面面积长、宽都在600mm×600mm以下，无法成型更大尺寸直径的空心圆柱体构件，激光光束也无法按圆形轨迹选择性熔化金属粉末层，利用该工艺技术装备构建成型直径超过2m的空心圆柱体型构件，在世界范围内尚属空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱体形3D打印装备及3D打印机，以解决现有技术中存在的工作台面都是呈方形设计，成型构件尺寸有限，无法成型较大尺寸直径的空心圆柱体形构件的技术问题。

本实用新型提供的一种圆柱体形3D打印装备，所述圆柱体形3D 打印装备包括：粉末供应系统以及构建成型装置；所述构建成型装置包括呈圆环形的作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；述铺粉装置包括铺粉件和铺粉驱动机构；所述铺粉件呈圆形；所述铺粉件的直径能够变化；

所述送粉装置包括送粉缸；所述送粉缸的截面呈环形；所述送粉缸围设在所述作业台外；所述铺粉驱动机构与所述铺粉件连接，用于驱动所述铺粉件在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉缸内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。

进一步地，所述构建成型装置包括截面呈圆环形的集粉缸；所述作业台围设在所述集粉缸外。

进一步地，所述铺粉件包括多个呈弧形的铺粉板；多个所述铺粉板依次连接形成所述铺粉件；每个所述铺粉板的一端的外壁与相邻的所述铺粉板的内壁抵接，另一端的内壁与相邻的所述铺粉板的外壁抵接；所述铺粉驱动机构包括多个驱动器；多个所述驱动器与多个所述铺粉板一一对应连接。

进一步地，所述圆柱体形3D打印装备还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、固定件以及平粉件驱动机构；所述平粉件与所述固定件滑动连接；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在所述作业台的上方做圆周运动，以将所述作业台上的金属粉末抹平。

进一步地，所述固定件的截面呈圆形；所述集粉缸围设在所述固定件外；所述平粉件的一端与所述固定件滑动连接，另一端朝向所述作业台。

进一步地，所述平粉件为平粉刷；所述平粉刷的一端覆盖部分所述送粉缸。

进一步地，所述平粉刷与所述平粉件驱动机构连接的一端具有弯折。

进一步地，所述平粉件驱动机构包括移动电机、驱动结构以及移动件；所述移动件与所述固定件滑动连接；所述平粉刷与所述移动件转动连接；所述移动电机与所述移动件连接，用于驱动所述移动件圆周移动；所述驱动结构设置在所述移动件上，所述驱动结构与所述平粉刷连接，用于驱动所述平粉刷相对所述移动件转动，以使所述平粉刷从所述作业台上方移开。