[发明专利]铺粉设备、3D打印装置及铺粉方法

说明书

本发明涉及一种铺粉设备、3D打印装置及铺粉方法。铺粉设备包括主体结构、铺粉滚筒和滚筒驱动件，其中主体结构用于安装在运动模组上，铺粉滚筒可转动地安装在主体结构上，铺粉滚筒的表面设置有柔性扫刷结构。滚筒驱动件安装在主体结构上，与铺粉滚筒驱动连接。在使用时，滚筒驱动件驱动铺粉滚筒转动，通过柔性扫刷结构将待铺粉区域上铺的粉层扫平，可以降低铺粉剪切力小，对需要加工的工件干扰小，而且铺粉平整。

技术领域

本发明涉及加工设备领域，特别是涉及一种铺粉设备、3D打印装置及铺粉方法。

背景技术

3D打印技术采用逐层堆积方式进行三维物体成型，所使用的的材料种类、材料形态范围广，可有效避免数控切削加工的刀具干涉问题，从而在复杂轮廓、空腔、晶格等加工领域发挥优势，越来越多的应用在消费、工业、航空航天等领域。粉末床立体成形是3D打印设备的重要分类之一，它采用铺粉机构在成形缸沿口铺设厚度均匀的粉末薄层，并采用热力扫描装置选择性加热粉末薄层特定区域，使得被加热区域粉末产生熔化或烧结现象，并冷却得到片状结合物。进而通过成形平台逐层下降、铺粉、热力扫描步骤的反复执行，使得每一层热力扫描所得片状固化物垂直熔接，从而得到三维立体成形物，具有成形精度高、零件表面质量高、支撑结构依耐性低、零件后处理简单等特征。因为粉末材料的细粒度，以及激光束选区加热的精准控制能力，与其它类型3D打印设备相比，SLM与SLS设备具有成形精度高的突出特征，并且由于粉末材料同时具备良好的动态流动性与静态支撑性能，SLM、SLS设备在建造三维零件时，还有支撑结构依赖性低、后处理简单的附加优势。

在3D打印设备，在数据模型处理上处理待打印模型本身外，还需要添加支撑，支撑的作用在不同的工艺类型中有不同的作用，FDM工艺中，支撑的作用是撑住后续打印实体，防止因为重力作用掉落或垂挂。在SLM工艺中支撑的作用是固定已打印模型、传热作用，其中之所以需要固定已打印模型，是因为粉床类设备存在铺粉动作，铺粉过程中粉末刮板在已打印模型上运动时，存在剪切力，如已打印模型没有支撑固定，受剪切力的作用将会发生位移，进而导致模型打印错位变形。SLS工艺铺粉过程中同样存在剪切力，但由于已固化模型周围的粉末因为加热作用，会有一定程度的软化，起到了固定打印模型的作用，因此此工艺不需添加支撑。打印模型是否添加支撑除以上影响外，添加支撑打印后，支撑难以拆除影响模型的表面质量，支撑占用的空间降低了零件摆放数量，限制了零件摆放角度，特别是在SLM工艺中，支撑难以拆除限制了多孔结构、复杂结构的打印。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种本发明提供一种3铺粉设备、3D打印装置及铺粉方法，以解决现有技术中铺粉设备存在的铺粉时剪切力较大容易造成工件打印质量下降的技术问题。

本发明提供的一种铺粉设备，其包括：主体结构，主体结构用于安装在运动模组上；铺粉滚筒，铺粉滚筒可转动地安装在主体结构上，铺粉滚筒的表面设置有柔性扫刷结构；滚筒驱动件，安装在主体结构上，与铺粉滚筒驱动连接，用于驱动铺粉滚筒转动。

如此设置，能够有效提升铺粉效果，降低剪切力。

可选地，铺粉设备还包括直线模组，运动模组为直线模组，直线模组带动主体结构沿直线运动使得传送带组件完成平面铺粉。

如此设置，可以使运动模组结构简单，运动可靠。

可选地，铺粉设备还包括：储粉盒，安装在主体结构上，储粉盒的下部开设有出粉口，储粉盒内的粉可在重力作用下从出粉口流出；传送带组件，安装在储粉盒的下方，传送带组件承接出粉口流出的粉，传送带组件在运转的状态下，出粉口流出的粉铺在传送带组件上，传送带组件将流出的粉运输到待铺粉区域。

如此设置，传送带组件在运转的状态下，出粉口流出的粉可以较为均匀的铺在传送带组件上，运动模组带动主体结构在待铺粉区域上运动，传送带组件就可以将流出的粉运输到待铺粉区域，实现储粉盒内的粉更为均匀的铺在待铺粉区域。这样一来，就可以减少抹平铺粉时对工件所产生的应力，即使没有支撑工艺也可以保持相对固定的状态。