[发明专利]一种粉末三维成形装置及方法

权利要求书

1.一种粉末三维成形装置，包括刚性基座(1)，刚性基座(1)上设有成形槽，刚性基座(1)上还设有Z向直线模组(4)，其特征是：成形槽为环形成形槽(3)，通过转台(2)固定于刚性基座(1)上，且环形成形槽(3)中心与转台(2)旋转中心重合，转台(2)可驱动环形成形槽(3)绕其中心自转；环形成形槽(3)内有粉末三维成形体(7)，粉末三维成形体(7)与环形成形槽(3)之间充满游离粉末(8)；Z向直线模组(4)的移动平台上设有悬臂支架(5)，悬臂支架(5)末端设有用于逐层构建粉末三维成形体(7)的成形头组件(6)，成形头组件(6)可在Z向直线模组(4)驱动下在环形成形槽(3)内竖直移动并定位。

2.根据权利要求1所述的粉末三维成形装置，其特征是：成形头组件(6)包括供粉器(601)、刮板(602)、近场热辐射元件(603)、以及激光线扫描器(604)，以环形成形槽(3)旋转方向作参考，供粉器(601)位于最后方，供粉器(601)、刮板(602)、近场热辐射元件(603)、以及激光线扫描器(604)以相对位置不变的方式依次设于悬臂支架(5)上。

3.根据权利要求2所述的粉末三维成形装置，其特征是：所述刮板(602)两侧边与环形成形槽(3)的侧壁保持密封。

4.根据权利要求1、2或3所述的粉末三维成形装置，其特征是：成形控制器(20)分别与转台(2)、Z向直线模组(4)以及成形头组件(6)连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的粉末三维成形装置，其特征是：环形成形槽(3)圆周上均匀布置有两个以上的由Z向直线模组(4)连接的成形头组件(6)。

6.根据权利要求4所述的粉末三维成形装置，其特征是：环形成形槽(3)圆周上均匀布置有两个以上的由Z向直线模组(4)连接的成形头组件(6)。

7.一种利用权利要求2所述装置的粉末三维成形方法，包括以下步骤：转台(2)驱动环形成形槽(3)连续转动时，供粉器(601)向刮板(602)后侧供粉并形成粉堆(9)，粉堆(9)通过刮板(602)底边形成新铺粉层(11)，新铺粉层(11)随环形成形槽(3)转动向前方扩展并通过近场热辐射元件(603)以及激光线扫描器(604)下方；新铺粉层(11)通过近场热辐射元件(603)下方时，被近场热辐射元件(603)预热，预热后的新铺粉层(11)随环形成形槽(3)转动，继续通过激光线扫描器(604)下方，被激光线扫描器(604)投射的激光线扫描图案照射，进而生成线状固结物(12)，线状固结物(12)逐行密集排列形成面状固结物(13)；环形成形槽(3)连续转过一圈，新铺粉层(11)扩展至刮板(602)后侧，形成完整的环状新铺粉层，本层铺粉结束；Z向直线模组(4)驱动成形头组件(6)向上移动单位层厚以进行下一层铺粉，环形成形槽(3)继续转动，直至面状固结物(13)扩展至激光线扫描器(604)下方，本层激光线扫描固结结束。