[发明专利]一种柔性铺粉装置及其制作方法

说明书

本发明公开了一种柔性铺粉装置，包括刚性主体和柔性刮刀，刚性主体下沿开有容纳槽，柔性刮刀镶嵌于刚性主体的容纳槽中、与刚性主体形成一个整体。本发明还公开了制作柔性铺粉装置的方法，包括借助注铸模具，将预先加工好的刚性主体放置于注铸模具内相应位置，然后将液态硅胶浇注至刚性主体与注铸模具围成的空腔内，待液态硅胶凝固后，拆除模具，得到完整的柔性铺粉装置。解决了现有柔性铺粉装置压紧安装时容易产生变形的问题。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种柔性铺粉装置，本发明还涉及上述柔性铺粉装置的制作方法。

背景技术

3D打印技术是金属件直接成型的一种方法，是快速成型技术的最新发展。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维CAD模型直接成型有特定几何形状的零件，成型过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合。采用传统的机加工手段无法制造出的形状结构复杂的金属零件，是3D打印技术应用的主要方向之一。

基于铺粉方式的3D打印技术的成形过程如下：铺粉装置在成形缸上铺设一层金属粉末，能量束在计算机控制下，根据成形件截面形状信息，对粉末进行扫描，使扫描区域内的粉末熔化，得到成形件单层；接着成形缸下降一层厚的距离，铺粉装置重新铺粉，继续下一层的成形；如此逐层叠加，最终获得特定几何形状的金属零件。

在上述成形过程中，要求铺粉装置能够把金属粉末均匀、平整地铺在成形缸上，现有技术中，一般采用刮刀进行铺粉。刮刀按照刮刀材料的不同可分为刚性刮刀和柔性刮刀两大类。其中，刚性刮刀利用纯金属或陶瓷制成，柔性刮刀采用比如硅胶的柔性材料制成。

由于在成形过程中，一般会产生粉末汇聚、飞溅等现象，而且在成形件表面经常会出现凸起点，采用刚性刮刀进行铺粉，当成形件表面出现凸起时，容易发生刮刀卡停现象，成形过程被迫中止；采用柔性刮刀替代刚性刮刀，可以很好地避免在铺粉过程中刮刀发生卡停，但是，相比于刚性刮刀，柔性刮刀也存在强度方面的不足。

另外，现有的柔性刮刀大多采用圆柱形或方形截面的硅胶条或硅胶棒，其固定方式类似于刚性刮刀，采用金属压板和一定数量螺钉将刮刀固紧于铺粉装置主体结构上。然而，由于硅胶等柔性材料自身存在的塑性和伸缩性，在刮刀的安装过程中，金属压板的压力分布不均匀，会导致柔性刮刀的压缩变形量不一致，进而导致刮刀发生扭曲变形。而金属压板的压力分布属于不可控制因素，所以刮刀自身的线性度难以保证。特别对于双向铺粉装置所采用的双刮刀模式，这种柔性刮刀自身的高低不平会严重影响铺粉的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性铺粉装置，解决了现有柔性铺粉装置压紧安装时容易产生变形的问题。

本发明的另一个目的是提供上述柔性铺粉装置的制作方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种柔性铺粉装置，包括刚性主体和柔性刮刀，刚性主体下沿开有容纳槽，柔性刮刀镶嵌于刚性主体的容纳槽中、与刚性主体紧密结合并形成一个整体。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

容纳槽为燕尾槽。

容纳槽包括沿刚性主体的下沿自下而上相连通的燕尾槽和延伸槽。

容纳槽包括沿刚性主体的下沿自下而上相连通的延伸槽和燕尾槽。

容纳槽内表面具有喷砂层。

柔性刮刀包括形状与刚性主体的容纳槽相匹配的刀体部分和沿刀体部分延伸出容纳槽外的刀刃部分。

柔性刮刀通过注铸方式镶嵌进刚性主体的容纳槽中。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种制作柔性铺粉装置的方法，包括借助注铸模具，将预先加工好的刚性主体放置于注铸模具内相应位置，然后将液态硅胶浇注至刚性主体与注铸模具围成的空腔内，待液态硅胶凝固后，拆除模具，得到完整的柔性铺粉装置。