[发明专利]一种3D打印机的送粉铺粉机构及送粉铺粉方法

说明书

本发明公开了一种3D打印机的送粉铺粉机构及送粉铺粉方法，涉及3D打印技术领域。送粉铺粉机构包括：送粉器、送粉管、用于将金属粉末分散成条状的粉末均分器、刮刀和储粉罐，所述送粉器通过所述送粉管连接到所述粉末均分器的进粉口，所述粉末均分器的出粉口连接到所述储粉罐，所述刮刀设置在所述储粉罐的出粉口两侧。送粉铺粉方法包括：气载金属粉末由所述送粉器送入所述粉末均分器被分散成条状金属粉末，经过所述储粉罐并从其出粉口落下呈条状铺设在工作台上的零件表面，设置在所述储粉罐的出粉口两侧的刮刀将所述条状金属粉末平铺到所述工作面上的零件表面。本发明的优点在于，消除了刮刀运行空行程，提高了铺粉效率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机的送粉铺粉机构及送粉铺粉方法。

背景技术

增材制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种自下而上的制造方法。激光选区熔化直接制造技术亦称金属3D打印技术，是增材制造的前沿技术。在加工前，首先通过专业数据处理软件将零件的CAD模型进行切片离散以及添加必要的支撑结构，然后规划扫描路径，处理后的数据将包含能够控制激光束移动的轮廓信息。然后将此数据导入成型设备，计算机逐层调入轮廓信息，控制扫描振镜进行偏转，实现激光光斑选择性地熔化金属粉末，与前一层材料粘结为一体，而未被激光照射的区域内粉末仍呈松散状，可以循环使用。

目前金属3D打印机主要由送粉缸和工作缸组成的，在工作时，送粉缸向上运动一段距离，使粉末高出台面，然后由刮刀将金属粉末刮平到工作缸中，接着激光开始按路径扫描工作。激光扫描完成后，刮刀回到原来位置，完成一个工作循环。提高金属3D打印机的效率可以通过优化扫描路径，优化算法减少切片计算时间，或者提高铺粉速度。刮刀从工作缸一侧回到送粉缸一侧的运动过程，并不进行铺粉的工作，却要计入总的铺粉时间，因此，如果能够实现往返送粉刮粉，消除刮刀空行程，则可以大大提高刮粉效率，进而整体提升金属3D打印机的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印机的送粉铺粉机构，用以消除刮刀运行空行程，提高铺粉效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种3D打印机的送粉铺粉机构，包括：用于输送气载金属粉末的送粉器、送粉管、用于将条状粉末置于工作台上的储粉罐和用于将条状金属粉末均匀铺开并在零件表面形成均匀粉末层的刮刀，所述送粉器通过所述送粉管连接到所述粉末均分器的进粉口，所述粉末均分器的出粉口连接到所述储粉罐，设置在所述储粉罐的出粉口两侧的所述刮刀用于刮平所述零件的表面的所述条状金属粉末。

可选的，所述储粉罐和所述粉末均分器的出粉口之间设置有用于加热所述条状金属粉末的即时加热器。

可选的，所述粉末均分器由树状发散的多级管路组成，连接所述送粉管的第一级管路末端连接两根完全相同的第二级管路，每根所述第二级管路末端连接两根完全相同的第三级管路，以此类推，最后一级所述管路的出粉口排列在一条直线上。

可选的，所述刮刀包括分别设置在所述储粉罐的出粉口左右两侧的左侧刮刀和右侧刮刀，所述刮刀的延伸方向和所述条状金属粉末的延伸方向相同。

本发明还提供了一种3D打印机的送粉铺粉方法，采用以上所述的3D打印机的送粉铺粉机构，所述气载金属粉末由所述送粉器送入所述粉末均分器被分散成条状金属粉末，经过所述即时加热器加热后，所述条状金属粉末进入所述储粉罐并从其出粉口落下呈条状铺设在工作台上零件的表面，设置在所述储粉罐的出粉口两侧的刮刀将所述条状金属粉末刮平，使得所述条状金属粉末平铺覆盖到所述零件的表面。

可选的，从所述粉末均分器的多个出粉口出来的所述条状金属粉末被同时加热到30-250摄氏度。

可选的，所述储粉罐向所述右侧刮刀运动时，由所述左侧刮刀推动粉末平铺到所述零件的表面；当所述储粉罐向所述左侧刮刀运动时，则由所述右侧刮刀推动粉末平铺到所述零件的表面。