[发明专利]3D打印设备用铺料装置及其铺料方法

说明书

本发明具体涉及3D打印设备用铺料装置及其铺料方法，包括支撑梁、储料仓、输料装置、可调大小的下料腔、振动装置、调节装置、刷辊、主动旋转的刷扫辊和可更换的调节活块和相应的驱动装置，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实厚度，保证了3D打印产品的紧实度，同时解决了下砂口无法关闭造成的材料浪费和环境污染等问题。

技术领域

本发明属于3D打印设备技术领域，具体涉及3D打印设备用铺料装置及其铺料方法。

背景技术

已知现有多种增材制造工艺方法，使用多种类型的3D打印设备，其中一些增材制造工艺具有下述通用的步骤：

（1）首先，将粒状材料施加铺到打印区域的整个表面上，形成一层未固化的粒状材料；

（2）通过选择性地打印处理剂（例如粘结剂）来在预定部分区域中选择性地固化粒状材料层；

（3）构建平台降低相应的一个层的厚度，重复步骤(1)和(2)以制造期望的部件；

（4）最后，取出由疏松的、未固化的粒状材料支撑包裹的部件。

3D打印设备用的铺料装置（也叫铺砂器或铺粉装置），通常用在上面的步骤（1）工作，已知有多种可用的铺料装置可用于3D打印设备，通过这些铺料装置，粒状构建材料可以以均匀层的形式被施加到打印区域上。但现有技术的铺料装置，通常利用刮抹板的上下振动拍打紧实新铺设的材料层，此方法因振动方式的不连续性，材料层的表面容易出现台阶式的不平整。还有采用倾斜的刮抹板平移抹平压实，但紧实效果有限，紧实度不够；当设置较大的紧实量时，容易出现推砂问题。同时，现有技术的铺料装置下料口的开闭方式没有很好的方案，可行性不足，不能实施。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供3D打印设备用铺料装置，采用可关闭、可调大小的下料口，采用主动反向旋转的辊子刷扫扫平粉状材料层，采用正向旋转的辊子滚压紧实粉状材料层，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实度，保证了3D打印产品的紧实度，同时解决了下砂口无法关闭造成的材料浪费和环境污染。

本发明采用的技术方案为：

3D打印设备用铺料装置，用于将3D打印用的粉末材料施加在打印工作区域中，包括：

至少一根支撑整个铺料装置的支撑梁（1），所述支撑梁横跨打印工作区域，承载铺料装置在打印工作区域内移动；

至少一个储料仓（2），所述储料仓是一个横跨打印区域的长形容腔，连接在支撑梁（1）上；

输料装置（3），安装在储料仓（2）内腔的上部，将打印的粉末材料输送到整个储料仓内，使粉末材料在储料仓的长度上均匀分布；

至少一个下料腔（4），所述下料腔的长度可以部分或全部覆盖打印工作区域，并且与所述储料仓（2）连通，所述下料腔下部设有长度可以部分或全部覆盖打印工作区域的长形下料口（41）；

和旋转辊一（6），所述旋转辊一为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口（4）的圆形辊子，所述旋转辊一布置在所述储料仓（2）的下部，布置在所述下料腔（4）的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊一（6）旋转，所述旋转辊一的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相同或相反；

和/或旋转辊二（7），所述旋转辊二为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口（4）的圆形辊子，布置在所述储料仓（2）的下部，布置在所述下料腔（4）的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊二（7）的旋转方向与所述旋转辊一（6）的旋转方向相反，或所述旋转辊二（7）的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相反或相同。

进一步的，所述3D打印设备用铺料装置还包括刷辊（10），所述刷辊外圆周上装有刷毛，与所述旋转辊一（6）和所述旋转辊二（7）等长，可以持续旋转刷扫，去除旋转辊一（6）和旋转辊二（7）上粘的异物。