[发明专利]一种3D打印机用的集成砂供应系统

说明书

本发明涉及一种砂供应系统，适用于3DP打印机，主要应用于铸造用3DP打印机领域，包括一级混砂机构，二级混砂机构，其特征在于所述一级混砂机构为轴对称结构，分别设置了砂仓，所述砂仓的底部分别配置有螺旋输送系统，所述螺旋输送系统下方设置了混砂罐，所述混砂罐入口下方固定了砂分散装置，所述混砂罐底部设置有搅拌叶片和排砂口；所述二级混砂机构为风旋混砂机构，包括风旋混砂罐，所述风旋混砂罐上分布有分砂块，中部设置中心支柱，上部分别对称地开有入口，靠近所述入口处分别设置了风机，靠近所述风旋混砂罐底部外侧分别设置有负压出砂口，靠近所述风机处分别设置有正压入口。

技术领域

本发明涉及一种砂供应系统，适用于3DP打印机，主要应用于铸造用3DP打印机领域。

背景技术

在目前的砂型3DP打印技术中，用于打印砂型的砂，需要先与固化剂混合，之后再与打印头喷出的树脂结合，形成具有一定强度的砂型。传统工艺中，一般现将新旧砂掺在一起，之后再加入固化剂，这样存在固化剂加入量不容易控制，总是存在或多或少的误差问题。

同时在砂子与固化剂混合的过程中，首先要将砂子从低位吸到位于高位的混砂罐中。如果混砂罐的放置高度离地面过高，则由于砂粒自身的重力，使用现有的吸砂设备进行吸砂的效果不好，不仅容易造成管路堵塞，而且一旦一次混砂的量过大，其与固化剂混合的均匀性也无法得到保证。同时，现有的吸砂设备采用泵吸砂，容易导致吸砂泵负担过大，使用寿命缩短，从而提高砂型打印成本。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供的砂供应系统，提高单次混砂量，同时保证其混砂均匀性，降低砂子提升的高度，减小真空泵的负荷，提高寿命，降低3DP设备成本；并且提高设备运行的可靠性。

本发明的目的是这样实现的，本发明供砂系统，包括一级混砂机构，二级混砂机构，其中一级混砂机构包括砂仓、螺旋输送系统、混砂罐，二级混砂机构包括风旋混砂系统。

所述一级混砂机构是一个轴对称结构，两个砂仓在结构上是一模一样的，分别用于存放新砂和旧砂。砂仓的底部距离地面约为3米高，分别从其底部接入一套螺旋输送系统，该系统水平或略微向下倾斜，保证能够顺利地将型砂从砂仓分别输送到混砂罐及混砂罐内。螺旋输送系统下方是混砂罐入口，入口下方是固定在罐体内部的砂分散装置，混砂罐底部设置有搅拌叶片和排砂口。

当本发明系统处于工作状态时，两个砂仓的砂经过螺旋输送系统被运送到其正下方对应的混砂罐之中，其目的在于将新砂、旧砂分别与固化剂在不同的混砂罐中混合，以保证固化剂加入量的精确。在砂落入混砂罐底之前，先通过砂分散装置，之后落入混砂罐之中，经由搅拌叶片将砂子与固化剂搅拌，经过一段时间搅拌后的型砂通过排砂口进入二级混砂机构。混砂罐体距离地面为1米左右，罐体高度近1米，单罐体容量可达40KG，可确保多台设备的砂供应量。

所述的本发明砂分散装置包括分砂块和喷洒结构。所述分砂块为锥形结构，其上表面为锥面，下表面为任意形状。分砂块下方设置喷洒结构，用于向型砂喷洒固化剂。在柱状型砂被分散开并落下的过程中，喷洒结构朝下喷洒固化剂，形成喷洒路径，可以使型砂均匀地沾上固化剂。

喷洒结构可以是雾化喷头结构、高压气枪结构等，能够达到在型砂下落过程中将固化剂与砂均匀混合的效果即可。

当本发明系统处于工作状态时，型砂进入混砂罐入口，在分砂块的作用下，不规则的砂柱将会分散成中间空心的砂圈形态，随着砂圈下落，喷洒结构即时喷射出固化剂，固化剂沿着设定的喷射路径，使砂圈内部均匀的沾上固化剂，在搅拌叶片动作之前就先将固化剂较均匀的与砂混合。喷射路径可通过调节气压大小进行调节。整个喷射过程是可控的，即我们控制加入砂子的重量，并通过计算得出最佳的固化剂加入量，砂进入混砂罐的瞬间喷洒结构进行工作，在砂子落完时喷洒结构结束固化剂喷洒。至此，从开始至结束的固化剂加入量正好是计算得出的最佳固化剂量。