[发明专利]针对大型圆环类零件的金属打印设备及其打印控制方法

说明书

本发明公开了一种针对大型圆环类零件的金属打印设备及其打印控制方法，包括圆周落粉模块、铺粉模块、多激光光学系统模块、圆形成型舱室模块、缸体模块、活塞模块、Z轴驱动模块和圆形风场模块；铺粉模块用于对圆周落粉模块落下的粉末进行铺粉；圆形成型舱室模块安装在缸体模块上，缸体模块内设有填充体，使缸体模块内形成用于陈放打印零件的环形打印空间，活塞模块位于环形打印空间内，且活塞模块的内外侧分别与填充体、缸体模块之间密封，活塞模块通过Z轴驱动模块控制升降；圆形风场模块的吸风口和吹风口安装在缸体模块上，且分别位于圆环类零件打印区域内外侧。本发明极大程度上减少了粉末浪费，提高了设备打印效率，适用所有圆环类零件打印。

技术领域

本发明属于激光选区熔化设备技术领域，特别是涉及一种针对大型圆环类零件的金属打印设备及其打印控制方法。

背景技术

针对目前市场对于大型圆环类零件的打印市场日趋庞大，诸如，各类圆缸，以及导弹壳体等。打印这类零件消耗的粉末实际并不多，但目前针对大型圆环类零件打印依旧使用矩形的全幅面铺粉，需要在打印设备中储备大量的粉末，造成过多的粉末滞留与消耗情况越来越严重；同时考虑到传统打印设备的左右风场在大型打印设备中存在除尘效果不好的问题，会造成打印零件质量不合格。

此外，目前设备的打印方式为先全幅面铺粉再进行激光打印，打印效率低。因此，亟需开发一种适用于大型圆环类零件的打印设备及打印方法。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的问题，提供了一种针对大型圆环类零件的金属打印设备及其打印控制方法，该打印设备极大程度上减少了粉末的浪费，进行改进后的打印方式为铺粉和激光打印同时进行，提高了设备打印效率；且适用于所有圆环类零件打印的设备，以及大部分异型件打印设备。

本发明是这样实现的，一种针对大型圆环类零件的金属打印设备，包括圆周落粉模块、铺粉模块、多激光光学系统模块、圆形成型舱室模块、缸体模块、活塞模块、Z轴驱动模块和圆形风场模块；所述圆周落粉模块、铺粉模块和多激光光学系统模块均安装在圆形成型舱室模块上方，所述铺粉模块驱动控制对圆周落粉模块落下的粉末进行铺粉；所述圆形成型舱室模块安装在缸体模块上，所述缸体模块内设置有填充体，使缸体模块内形成用于陈放打印零件的环形打印空间，所述活塞模块位于环形打印空间内，且活塞模块的内外侧分别与填充体、缸体模块之间密封，所述活塞模块顶面安装有成形基板，所述活塞模块和成形基板通过Z轴驱动模块控制升降；所述圆形风场模块包括吸风口和吹风口，所述吸风口和吹风口安装在缸体模块上，且分别位于圆环类零件打印区域的内外侧。

在上述技术方案中，优选的，所述圆周落粉模块包括导粉杆和供给粉桶，所述导粉杆通过轴承可转动的安装在圆形成型舱室模块上，所述导粉杆顶端连接所述供给粉桶；所述铺粉模块包括伺服电机、减速机一、主动同步轮、同步带、从动同步轮、刮刀架和刮刀，所述伺服电机通过减速机连接主动同步轮，所述主动同步轮通过同步带连接所述从动同步轮，所述从动同步轮与导粉杆连接，所述导粉杆底端连接所述刮刀架，所述刮刀架上安装所述刮刀，控制刮刀进行铺粉。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述导粉杆顶端通过浮动接头连接所述供给粉桶，所述供给粉桶固定在圆形成型舱室模块上方，使导粉杆转动时供给粉桶不会随之转动。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述刮刀架内设置有均分内流道，所述刮刀形状为圆形。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述刮刀架上在靠近进风口侧设置有挡风板，用于在电气控制的刮刀工作区域内屏蔽风场。

在上述技术方案中，优选的，所述吸风口和吹风口均为圆形，其中一个穿过填充体位于圆形成型舱室模块中间，另一个位于圆形成型舱室模块外围，

在上述技术方案中，优选的，所述缸体模块包括圆形密封缸体，所述填充体固定在圆形密封缸体的底板上，所述活塞模块与填充体之间通过安装在活塞模块内圈上的填充密封圈形成活塞模块的内部密封，所述活塞模块与缸体模块之间通过安装在活塞模块外圈上的缸体密封圈形成活塞的外部密封。