[发明专利]用于粉末床的粉末供应装置和粉末供应方法

说明书

本发明涉及一种用于粉末床的粉末供应装置和粉末供应方法。粉末供应装置包括：支架；成形机构，设置在所述支架上并包括具有内腔的成形缸和在所述成形缸的内腔中可移动的升降台，所述升降台上支撑有打印基板；以及供粉机构，设置在所述支架上并包括粉仓、提升单元和铺粉单元，其中所述粉仓具有内腔以及与其内腔相连通并分别位于所述打印基板相对两侧的入口和出口，所述提升单元具有在所述内腔中可移动以将粉末送出所述粉仓的承载元件，所述铺粉单元具有能从所述出口向所述入口移动以推送被送出的粉末的铺粉元件。本发明的粉末供应装置集储粉、供粉、铺粉、回粉一体，粉路紧凑、控制简单、动作可靠且供粉速度快且余粉可直接循环利用。

技术领域

本发明涉及粉末床3D打印技术领域，特别是涉及用于粉末床的粉末供应装置和粉末供应方法。

背景技术

粉末床3D打印机是增材制造装备的重要分支之一，其采用逐层铺粉、选择性加热区域粉末的成形原理，使得粉末床3D打印机具有成形自由度高、尺寸精度高、表面质量好、支撑结构依赖性低，以及后处理简单等优势。

近年来，3D打印机开始在大宗消费品制造领域普及，而3D打印机的普及应用，反过来又刺激其向更高加工性能与更优生产效率的升级。然而，在3D打印机发展过程中，影响粉末床3D打印机性能的一个重要系统：粉末系统仍处于缓慢发展甚至是停滞状态。现的粉路总成不仅结构复杂、体积大，而且密封效果差、操作维护困难。

目前，行业内对结构紧凑、动作可靠、供粉及铺粉速度快、粉末一次利用效率高的3D打印粉末供应技术存在需求。

发明内容

基于此，本发明提供一种用于粉末床的粉末供应装置和用于粉末床的粉末供应方法，其结构紧凑且能实现余粉直接循环利用，具有较高的供粉效率。

根据本发明的实施例，提供一种用于粉末床的粉末供应装置，包括：支架；成形机构，设置在所述支架上并包括具有内腔的成形缸和在所述成形缸的内腔中可移动的升降台，所述升降台上支撑有打印基板；以及供粉机构，设置在所述支架上并包括粉仓、提升单元和铺粉单元，其中所述粉仓具有内腔以及与其内腔相连通并分别位于所述打印基板相对两侧的入口和出口，所述提升单元具有在所述内腔中可移动以将粉末送出所述粉仓的承载元件，所述铺粉单元具有能从所述出口向所述入口移动以推送被送出的粉末的铺粉元件。

根据本发明的粉末供应装置，成形机构和供粉机构都形成在支架上，结构紧凑。粉仓的入口和出口分别位于成形缸的相对两侧，在将粉末从一侧向另一侧推送过程中可直接使粉末铺设在打印基板上，并在铺设完成后直接将剩余粉末推回到粉仓中循环利用，简单操作即可实现铺粉和回收粉末的功能，不仅不产生剩余粉末浪费，而且无需任何形式的粉量精确计量手段，仅需在设置粉末提升单元的点动时间时，以最大单次供粉量为前提，保留足够冗余量即可。本发明的粉末供应装置集储粉、供粉、铺粉、回粉一体，动作可靠且供粉速度快且余粉可直接循环利用，同时粉路紧凑、控制简单、供粉连续性好、粉末一次利用率高，易于在各种规格的粉末立体成形设备中推广应用。

在其中一个实施例中，所述打印基板的侧面与所述成形缸的内壁形成滑动密封配合。这样可以防止铺设在打印基板上的粉末落至粉仓中，或夹在打印基板与成形缸的内壁之间，阻碍正常的铺粉作业。

在其中一个实施例中，所述提升单元包括：对应于所述出口设置在所述支架上的第一主动轮；设置在所述粉仓中的第一从动轮；以及套设在所述第一主动轮和第一从动轮上的第一传送带；其中，多个承载元件间隔设置在所述第一传送带上，每个承载元件被构造成在离开所述出口后可翻转以将粉末送至所述支架上。本发明的提升单元结构简单易实施，且可在铺粉单元工作期间工作，两者配合可实现连续不间断铺粉，即无需两侧供粉，也无刮板往返等待时间。