[实用新型]一种快速成形自动铺粉机构

说明书

技术领域

本实用新型属于快速成形设备领域，具体涉及一种快速成形自动铺粉机构。

背景技术

基于各种材质的粉末进行零件成形是快速成形领域目前研究的重要方向。通过对不同材质(高分子、金属或陶瓷等)的粉末进行分层烧结或融化，就可以成形结构复杂的零件。

对粉末材料进行快速成形设备的工艺主要包括：选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、选择性激光融化(Selective Laser Melting，SLM)、直接金属粉末激光烧结(Direct Metal Laser Sintering，DMLS)、电子束熔化(Electron Beam Melting，EBM)等。其中，SLS是采用激光有选择地分层烧结添加有粘结剂的固体粉末，并使烧结成形的固化层层层叠加，从而得到所需要的零件。SLM是采用激光对需要的区域进行扫描融化，逐层堆积得到复杂的零件。DMLS是采用激光对二元金属进行烧结，将低熔点的金属熔化实现最后的成形。EBM是采用高能电子束将金属粉末熔化实现成形。

基于粉末的快速成形设备可以成形精度较高的、结构相对复杂的零件。铺粉机构作为快速成形设备的重要部分，其铺粉装置的稳定性和可靠性影响着成形零件的精度和质量。通过提高铺粉装置的各项性能，保证粉层的水平度和均匀度，可以有效保证成形零件的最终质量。

目前对于一般的粉床快速成形设备，铺粉装置都是由导轨和皮带或者滚珠丝杆带动。以电机作为动力，通过皮带导轨或滚珠丝杆进行传动的铺 粉装置虽然有控制方便，精度较高的优点，但是在实际的使用过程中，存在如下的一些问题。

1)电机、丝杠等不耐高温

在快速成形设备中，有些粉末的成形需要提前预热，并且在超过100°的高温下成形。在这种情况下，铺粉传动装置等就需要放置在成形腔体外，造成设备结构复杂、成本增加。

2)可靠性不高 

现有铺粉设备结构较为复杂，而粉末的快速成形环境较差，在粉末成形过程中，激光对其进行熔化和烧结，会产生粉末的挥发与飞溅。当粉末黏着在铺粉装置的关键部位时，就会对铺粉过程造成影响，降低铺粉的精度与质量，同时还会影响设备的寿命。

3)没有过载保护，铺粉时会产生振动

一般情况下，在铺粉时，刮刀或者铺粉辊不会受到很大的阻力。但是当成形效果不好时，刮刀或者铺粉辊可能会触碰到已成形的零件，在这种情况下，铺粉装置会受到冲击载荷。因为电机驱动并不能承受很大的力，所以在受到冲击载荷时，铺粉机构时会产生振动，影响铺粉质量，并且因为没有过载保护，可能会损坏电机及快速成形设备。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种快速成形自动铺粉机构，解决了目前快速成形领域中铺粉装置存在的不耐高温、可靠性不高、铺粉时产生振动等问题，其铺粉时运动平稳、可靠性高、使用寿命长。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种快速成形自动铺粉机构，包括成形腔体，所述成形腔体内设置有成形工作台及安装在成形工作台上的动力装置，所述动力装置通过支座安装在成形工作台上，动力装置上连接有由其驱动移动的刮刀，所述动力装置上连接有管道，所 述管道穿过成形腔体后连接有动力泵，所述动力装置为气缸或液压缸。

优选地，所述动力装置为气缸时，其为无杆气缸。

优选地，所述动力装置为液压缸时，其为双作用液压缸。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于动力装置采用了液压缸或气压缸，能够取得下列有益效果：

1)铺粉机构受温度、粉尘影响较小：本实用新型采用流体作为动力传输介质，而且设备工作时只有动力装置处于环境较差的成形腔体内，所以成形腔体内的高温环境和粉末的挥发与飞溅都对铺粉机构影响较小；

2)铺粉时运动平稳，无震动：本实用新型中刮刀的移动由动力装置来推动，在流体压力的控制下，可以使铺粉过程中机构平稳并且不会产生微小的震动，从而保证了铺粉的精度和最终零件的成形效果；

3)便于控制：由于基于粉末的快速成形设备对铺粉机构的位置精度要求体现在竖直方向上，在水平方向上对铺粉机构具体的位置精度要求不高，所以在本实用新型中，不需要对刮刀的水平运动进行很精确的控制，这样就简化了控制，而且对最终的铺粉效果不会产生不利影响：