[发明专利]一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置

说明书

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置，包括有平移机构、粉盒、喷气机构和出料阀；平移机构固定安装在粉末烧结工作台上，粉盒通过平移机构骑跨于粉末烧结工作台的两侧；粉盒上均匀地满布有若干竖直贯穿粉盒底板的进气口，粉盒上还设置有竖直贯穿粉盒底板的出料口，出料口为平行于粉盒长度方向的细长条形状；出料阀固定安装在粉盒上，喷气机构的输出端固定安装在每个进气口内部，非工作状态下，喷气机构的输出端封闭，出料阀的工作部封闭出料口；本装置上料简单，无需振动出料，减小了设备的体积，出料速度不受余料体积的影响，并且铺料速度快，来回移动均可铺料，铺料厚度均匀并且可以控制。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金设备的粉末材料自动落料装置。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

常见的粉末冶金设备为金属3D打印机，金属3D打印机工作时，先在工作台上用供料装置铺粉系统铺一层粉末材料，然后，激光束在计算机的控制下，根据截面轮廓的信息，对实体部分的粉末进行扫描，使粉末的温度升至熔点以上，被扫描到的粉末熔化后又降到熔点以下，相互粘结得到一个烧结面，非扫描区的粉末仍呈松散状，作为工件和下一层粉末的支撑。一层成形完成后，工作台下降一层的高度，再进行下一层的铺料和成形，如此循环，最终成型三维实体零件，现有装置设计采用的是一个工作缸加一个供料缸的双缸结构，提供送供料缸的上下往复运动和工作缸上左右往复运动的铺粉辊相互配合实现铺粉动作。

由于金属3D打印机设备一般采用500W以上大功率光纤激光器，激光器输出激光经扩束镜和动态聚焦单元后，由两扫描振镜实现x、y轴方向扫描，在此光路中如果光束经过的镜片上有微小粉尘都会造成镜片的烧毁，所以对激光扫描系统的密封有着非常高的要求。

工作缸和供料缸被固定在主机架上，在加工过程中，当一层扫描完成后，工作缸活塞和供料缸活塞在工作缸电机和供料电机的驱动下分别上下移动一个加工层片厚度的距离，由铺粉机构将供料缸中推出的粉末材料推到工作缸上方，均匀形成一层待融化粉层。

如果在大气环境下进行快速成型加工，由于氧化作用的存在，成型件的表面及内部性能都会有极大影响，严重影响成型件的机械性能和物理性能，所以工作室内必须预抽真空，且需加入氩气或氮气保护气体，并带气体净化装置，以保证激光扫描系统工作在无尘状态。

现有金属3D打印机所使用的供料装置为了保证加工产品不被氧化，把供料缸和成型舱一起使用抽真空装置，导致供料装置体积庞大，现有供料装置由于抽真空时间较长，造成设备生产效率较低。

现有快速成型供粉为供料缸供粉，供料缸装粉量远大于成型所需的粉量，成型完成后要将多余的粉收集起来，以防止金属粉与空气接触发生氧化，工作量大；由于供料缸中的金属粉的余量较多，金属粉在生产完成后，开密封舱门取产品过程中金属粉易氧化；成型密封舱容积较大，抽真空需较长时间才能达到要求，生产效率容易受到影响；由于供料缸的存在，设备体积庞大。

中国专利CN109570505A公开了一种金属粉末供料装置及3D打印机，金属粉末供料装置包括安装支架、铺料组件和供料组件，铺料组件包括铺料板和刮刀，铺料板安装于安装支架上，刮刀滑动安装于铺料板的一端且与铺料板共同围设形成铺料区，各供料组件均包括料仓和振动电机，振动电机安装于料仓上，料仓的一端安装在安装支架上且位于铺料板一端的上方，料仓的另一端设有用于朝向铺料区内放料的出料口，料仓上安装有调节出料口大小的调节件，使用时，通过调整好出料口的大小，则控制振动电机启动或闭合，即可实现金属料粉往铺料区内添加的量，从而实现了往铺料区内进行定量供料的目的，有效地减少材料的浪费，以及提升供料的准确性。