一種3d打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，送粉刷機(jī)構(gòu)包括漏斗式缸體，漏斗式缸體的出粉口呈長(zhǎng)條形，出粉口的兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有一塊由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、且能上下運(yùn)動(dòng)的彈性刮板；漏斗式缸體的出粉口設(shè)置有一個(gè)由電機(jī)控制其開關(guān)的閥門；用三維軟件設(shè)計(jì)零件模型，對(duì)不同材質(zhì)的零件進(jìn)行標(biāo)識(shí)；然后切片分層處理；在粉末缸和漏斗式缸體中各自預(yù)存一種所需的粉末；控制系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓信息，控制送粉刷機(jī)構(gòu)給成型缸提供粉末，激光熔化燒結(jié)粉末，這樣完成一層加工；本專利優(yōu)點(diǎn)在于可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高。計(jì)算機(jī)識(shí)別零件所需的材料，控制系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓信息，通過伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制送粉刷機(jī)構(gòu)給成型缸供粉，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料零件的3D打印制造。
【專利說明】一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及3D打印制造技術(shù)，尤其涉及一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于車銑刨磨等傳統(tǒng)機(jī)加工，金屬3D打印作為一種增材制造方式(AddictiveManufacturing),可以制造各種復(fù)雜結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮材料的效能比,是未來綠色制造的主要方式之一。它的優(yōu)勢(shì)在于拓展產(chǎn)品創(chuàng)意創(chuàng)新空間，設(shè)計(jì)人員不再受傳統(tǒng)工藝和制造資源約束，并降低產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新成本，縮短研發(fā)周期，增強(qiáng)工藝制造能力，因而在航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)模具、汽車制造等工業(yè)領(lǐng)域都有獨(dú)具特色的應(yīng)用前景，尤其是在小批量多品種的航空航天應(yīng)用和個(gè)性化醫(yī)療器械中，優(yōu)勢(shì)更為明顯。
[0003]選區(qū)激光熔化技術(shù)(SLM)和電子束熔化成型技術(shù)(EBM)是目前金屬零件“3D打印”制造的重要方式。
[0004]金屬零件選區(qū)激光熔化快速成型技術(shù)(SLM)是集CAD/CAM、數(shù)字控制技術(shù)、快速成型于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，成為了傳統(tǒng)加工成形方法的重要補(bǔ)充。選區(qū)激光熔化技術(shù)可以根據(jù)三維模型來直接生產(chǎn)出各種復(fù)雜的金屬零件，能使加工成本和時(shí)間得到有效的降低，從而大大地縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期，非常適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)快速化，個(gè)性化，柔性化發(fā)展的需求，在生物醫(yī)療，航空航天，模具量具和國(guó)防工業(yè)等制造領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]金屬零件電子束熔化技術(shù)(EBM)是電子束加工與快速制造技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新技術(shù)，不僅可以充分利用電子束真空加工環(huán)境、高能量密度、掃描速度快、精密控制等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠發(fā)揮快速制造無(wú)需工模具、開發(fā)周期短及制造成本低等優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)將在汽車、航空航天及醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到快速發(fā)展和應(yīng)用。
[0006]目前的金屬3D打印制造方法大多僅適用于單種材料的零件成型，復(fù)合材料零件的成型技術(shù)尚未成熟。然而，復(fù)合材料零件擁有更優(yōu)異的性能，更符合零件結(jié)構(gòu)輕量化以及結(jié)構(gòu)屬性與功能屬性的結(jié)合，因此它的成型成為工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，克服傳統(tǒng)金屬3D打印制造中成型單種材料零件的缺點(diǎn)，充分利用各種材料的優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)輕量化以及結(jié)構(gòu)屬性與功能屬性的結(jié)合；送粉刷機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鋪粉厚度可通過電機(jī)手動(dòng)調(diào)整。
[0008]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，所述送粉刷機(jī)構(gòu)包括漏斗式缸體1，所述漏斗式缸體I的出粉口 2呈長(zhǎng)條形，所述出粉口 2的兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有一塊由電機(jī)4驅(qū)動(dòng)、且能上下運(yùn)動(dòng)的彈性刮板3。
[0010]所述漏斗式缸體I的出粉口 2設(shè)置有一個(gè)由電機(jī)控制其開關(guān)的閥門。
[0011]所述彈性刮板3的端部呈楔形結(jié)構(gòu)。[0012]所述漏斗式缸體I的水平橫截面呈梯形。
[0013]一種具有上述3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)的打印方法，包括以下步驟:
[0014]用三維軟件設(shè)計(jì)零件模型；
[0015]在三維模型的基礎(chǔ)上，對(duì)不同材質(zhì)的零件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，同一材質(zhì)的零件使用同一種標(biāo)識(shí)，不同材質(zhì)的零件采用不同的標(biāo)識(shí)；
[0016]然后三維模型進(jìn)行切片分層處理；
[0017]在粉末缸和漏斗式缸體中各自預(yù)存一種所需的粉末；
[0018]控制系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓信息，通過伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制送粉刷機(jī)構(gòu)給成型缸提供粉末，激光熔化燒結(jié)粉末，這樣完成一層加工；
[0019]控制成型缸下降一個(gè)層厚，重復(fù)鋪粉的步驟，層與層堆積，一次直接完成復(fù)合材料的3D打印制造。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021](I)、本實(shí)用新型采用復(fù)合材料3D打印制造方法，可以制造具有任意復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件。
[0022](2)、可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高。計(jì)算機(jī)識(shí)別零件所需的材料，控制系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓信息，通過伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制送粉刷機(jī)構(gòu)給成型缸供粉，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料零件的3D打印制造。
[0023](3)、材料適用范圍廣。成型零件材料可以為高溫合金材料，如鎳基合金、不銹鋼，或者鈦合金等具有高熔點(diǎn)的材料，也可以是對(duì)激光反射率很高，且熔化潛熱很高，不易氧化的材料，如金銀銅鋁，還有一些易氧化的金屬或者合金，難熔的金屬或者合金材料、純度要求極高的半導(dǎo)體等材料，而且不限于金屬材料，非金屬材料也應(yīng)包含在此方法內(nèi)，因而適用范圍廣。
[0024](4)、本實(shí)用新型可充分利用金屬材料和非金屬材料的優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)輕量化以及結(jié)構(gòu)屬性與功能屬性的結(jié)合。
[0025](5)、送粉刷機(jī)構(gòu)發(fā)熱出粉口 2的兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有一塊由電機(jī)4驅(qū)動(dòng)、且能上下運(yùn)動(dòng)的彈性刮板3。彈性刮板3可根據(jù)零件的成型質(zhì)量，通過電機(jī)4調(diào)整其下端與成型缸成型平面5的距離，從而提供合適的鋪粉厚度。
[0026]所述漏斗式缸體I的出粉口 2設(shè)置有一個(gè)由電機(jī)控制其開關(guān)的閥門；實(shí)現(xiàn)精密控制出粉口 2的出粉量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例
[0030]如圖1所示。本實(shí)用新型3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，所述送粉刷機(jī)構(gòu)包括漏斗式缸體1，所述漏斗式缸體I的出粉口 2呈長(zhǎng)條形，所述出粉口 2的兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有一塊由電機(jī)4驅(qū)動(dòng)、且能上下運(yùn)動(dòng)的彈性刮板3 ;該彈性刮板3可根據(jù)零件的成型質(zhì)量，通過電機(jī)4調(diào)整其下端與成型缸成型平面5的距離，從而提供合適的鋪粉厚度。
[0031]所述漏斗式缸體I的出粉口 2設(shè)置有一個(gè)由電機(jī)控制其開關(guān)的閥門；實(shí)現(xiàn)精密控制出粉口 2的出粉量。
[0032]所述彈性刮板3的端部呈楔形結(jié)構(gòu)。
[0033]所述漏斗式缸體I的水平橫截面呈梯形。
[0034]一種具有上述述3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)的打印方法，包括以下步驟:
[0035]用三維軟件(SolidWorks，ProE，UG等)設(shè)計(jì)零件模型，或者用逆向工程(CT掃描，三維掃描儀等)反求零件的三維模型；
[0036]在三維模型的基礎(chǔ)上，對(duì)不同材質(zhì)的零件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，同一材質(zhì)的零件(或者零件某一部分)使用同一種標(biāo)識(shí)，不同材質(zhì)的零件(或者零件某一部分)采用不同的標(biāo)識(shí)；
[0037]然后三維模型進(jìn)行切片分層處理；
[0038]在粉末缸和漏斗式缸體中各自預(yù)存一種所需的粉末；
[0039]控制系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓信息，通過伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制送粉刷機(jī)構(gòu)給成型缸提供粉末，激光(或者電子束)熔化燒結(jié)粉末，這樣完成一層加工；
[0040]控制成型缸下降一個(gè)層厚，重復(fù)鋪粉的步驟，層與層堆積，一次直接完成復(fù)合材料的3D打印制造。
[0041 ] 如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0042]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述送粉刷機(jī)構(gòu)包括漏斗式缸體，所述漏斗式缸體的出粉口呈長(zhǎng)條形，所述出粉口的兩側(cè)各對(duì)稱設(shè)置有一塊由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、且能上下運(yùn)動(dòng)的彈性刮板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述漏斗式缸體的出粉口設(shè)置有一個(gè)由電機(jī)控制其開關(guān)的閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述彈性刮板的端部呈楔形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)的送粉刷機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述漏斗式缸體的水平橫截面呈梯形。
【文檔編號(hào)】B22F3/105GK203509029SQ201320581258
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】楊永強(qiáng), 宋長(zhǎng)輝, 葉梓恒, 王迪 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)