[发明专利]增材制造用非接触式铺粉装置

说明书

本发明属于增材制造设备技术领域，涉及一种增材制造用非接触式铺粉装置，包括存粉槽、控粉器以及控制板；控粉器置于存粉槽底部；控制板与控粉器相连并驱动控粉器打开或闭合。本发明能够避免卡刀、刮刀粘粉，也能够避免零件已成形的部分被刮变形、破损，可有效提高铺粉式增材制造设备的成形质量，也有利于无支撑成形技术的实现。

技术领域

本发明属于增材制造设备技术领域，涉及一种铺粉装置，尤其涉及一种增材制造用非接触式铺粉装置。

背景技术

增材制造往往通过逐层制造来实现，逐层制造就需要把原材料——粉末按照工艺要求的厚度铺在成形区域内。现有技术通常采用刮刀或铺粉辊等接触式铺粉装置来进行铺粉，无论是刮刀还是铺粉辊，都往往会面临两个问题：其一，铺粉装置粘粉；其二，铺粉过程中，铺粉装置和零件已成形的部分有直接接触。粘粉后，当粉末在铺粉装置回程过程中，掉落到下一层成形区域内时，往往会导致局部凸起或者局部无法烧透的情况，这都是使得成形质量下降，甚至导致所成型零件报废。铺粉装置和零件已成形的部分有直接接触，接触过程中往往伴随着力的作用，这就会导致零件局部被刮变形、破损的情况时有发生，尤其是对薄壁零件，会严重影响成形质量。

此外，无支撑成形技术作为增材制造技术的发展趋势之一，也对铺粉装置有着新的要求，即使是传统技术使用的柔性刮刀这种接触式铺粉装置，也不利于无支撑成形技术实现。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种增材制造用非接触式铺粉装置，能够避免卡刀、刮刀粘粉，也能够避免零件已成形的部分被刮变形、破损，可有效提高铺粉式增材制造设备的成形质量，也有利于无支撑成形技术的实现。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种增材制造用非接触式铺粉装置，其特征在于：所述增材制造用非接触式铺粉装置包括存粉槽、控粉器以及控制板；所述控粉器置于存粉槽底部；所述控制板与控粉器相连并驱动控粉器打开或闭合。

上述控粉器是一个或多个，所述控粉器是多个时，多个控粉器沿存粉槽的轴向并行设置在存粉槽底部。

上述控粉器包括控粉器壳体、右电极针脚、右压电陶瓷块、左压电陶瓷块以及左电极针脚；所述控粉器壳体整体呈上下开口的筒状结构；所述右电极针脚以及左电极针脚相对设置且置于控粉器壳体外壁；所述右压电陶瓷块以及左压电陶瓷块相对设置且置于控粉器壳体内壁；所述右压电陶瓷块的正负极分别与右电极针脚相连；所述左压电陶瓷块的正负极分别与左电极针脚相连；所述控制板通过右电极针脚向右压电陶瓷块加载电压并带动右压电陶瓷块收缩或复原；所述控制板通过左电极针脚向左压电陶瓷块加载电压并带动左压电陶瓷块收缩或复原；在未加载电压的情况下，所述右压电陶瓷块与左压电陶瓷块相贴合；在加载电压的情况下，所述右压电陶瓷块与左压电陶瓷块形成粉末通道；所述存粉槽通过控粉器壳体内部与粉末通道相贯通。

上述控粉器还包括左导粉块以及右导粉块；所述左导粉块与右导粉块相对设置在控粉器壳体内部；所述左导粉块与左压电陶瓷块自上而下依次设置；所述右导粉块与右压电陶瓷块自上而下依次设置；所述左导粉块的结构与右导粉块的结构互为镜像；所述左导粉块与右导粉块的相对面是光滑曲面。

上述左导粉块与右导粉块的相对面均是至少由两个非平面连续构成的光滑曲面。

上述增材制造用非接触式铺粉装置还包括增压部件，所述存粉槽顶部设置有顶板；所述增压部件包括进气口以及排气口；所述进气口以及排气口分别从顶板贯穿并与存粉槽内部相贯通；所述增材制造用非接触式铺粉装置还包括与存粉槽相连通并置于顶板上的气动蝶阀。

上述增压部件还包括从顶板贯穿并置于存粉槽内部的压力传感器。

上述增材制造用非接触式铺粉装置还包括置于控粉器底部的铺粉孔板；所述铺粉孔板包括自上而下依次设置的第一铺粉孔板以及第二铺粉孔板；所述第一铺粉孔板的孔径以及第二铺粉孔板的孔径均是0.5mm～5mm；所述存粉槽通过控粉器与铺粉孔板相连通。