[发明专利]一种激光烧结3D打印机及其打印方法

说明书

本发明提供了一种激光烧结3D打印机及其打印方法，采用横向轴旋转并上下贯通的成型缸，设置两个石英玻璃板工作台，通过工作台的下压及粉末自重的作用，有效解决了铺粉层粉末压实的问题，并采用沿中心铺粉层向外双向递进的方式，在铺粉层烧结的同时，对反向另一铺粉层进行铺粉，提高了工件成型效率。

【技术领域】

本发明属于增材制造领域，具体地说，涉及一种激光烧结3D打印机及其打印方法。

【背景技术】

SLS技术是利用粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。在高激光能量密度作用下，粉末完全熔化，经散热冷却后可实现固体成型。SLS技术正是通过此过程，层层累积成型出三维实体的快速成型技术。

影响成型工件质量的因素之一是铺粉层粉末的紧实程度，紧实度低会导致烧结后工件内部存在较大的空隙，降低工件的质量。

为解决上述问题，公开号为CN204820356U的中国实用新型专利公开了一种铺粉压实装置，该实用新型采用设置振动压板的方式，该振动压板下降接触铺粉层粉末，对其进行一定时间的振动压实，后升起。该实用新型对铺粉层粉末的压实有一定效果，但在振动压板升起后，粉末会有一定松动，并且该振动压板的作用方式会降低工件成型的效率。

同为解决上述问题，公开号为CN108248022A的中国发明专利公开了一种浮底法激光烧结快速成型装置及方法，该发明采用将成型缸一个侧面设置为压粉板，将底部设置为石英玻璃板，并在成型缸上方设置云母托板的方式，通过压粉板的挤压对铺粉层进行挤压铺粉并同时压实粉末。该发明对铺粉层粉末的压实有一定的效果，但压粉板对粉末挤压时无法保证铺粉层粉末的均匀，并且同时存在对工件挤压，导致工件位移的缺陷，并且粉末的供给存在合理性问题。

除了上述的问题外，传统的激光烧结成型装置采用铺粉层单向递进的方式，铺一层粉末再烧结一层，效率较低，导致工件成型时间过长。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种激光烧结3D打印机及其打印方法，采用横向轴旋转的成型缸，并设置双工作台，有效解决了铺粉层粉末压实的问题，并采用沿中心向外双向递进的烧结方式，在铺粉层烧结的同时，对反向另一层进行铺粉，提高了工件成型效率。

本发明的具体技术方案为：

一种激光烧结3D打印机，包括铺粉装置和激光装置；还包括上下贯通的成型缸；所述成型缸外壁位置相对的中心处分别固定连接旋转机构一端；所述旋转机构另一端固定连接成型室内壁；所述成型缸固定连接支架；所述成型缸内设有上下位置相对的两个以石英玻璃板制成的工作台；所述工作台根据位置状态分为上工作台和下工作台；所述上工作台上表面和所述下工作台下表面位置相对的边缘分别固定连接上伸缩机构一端和下伸缩机构一端；所述上伸缩机构另一端和所述下伸缩机构另一端分别固定连接支架；所述成型缸下方设有至少一个激光装置；所述激光装置固定连接升降机构。

优选地，所述铺粉装置为电动筛铺粉或喷粉头铺粉。

优选地，所述旋转机构为步进电机、伺服电机或旋转气缸。

优选地，所述上伸缩机构和下伸缩机构均为滚珠丝杠副或气缸。

优选地，所述升降机构为滚珠丝杠副或气缸。

进一步地，所述成型缸与支架的固定连接方式为成型缸一侧壁上下端表面分别螺钉连接一支架。

进一步地，所述工作台侧面一周设有密封件，防止粉末漏出。

优选地，所述密封件为毛毡，有较好的密封效果。

采用本发明一种激光烧结3D打印机的打印方法是：

第一步：旋转机构中轴线穿过上工作台和下工作台的接触面；将激光装置与所述接触面设置给定的烧结距离；激光装置执行烧结截面信息；