[发明专利]自储粉式激光选区融化上供粉柔性双向无冗余铺粉装置

说明书

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种自储粉式激光选区融化上供粉柔性双向无冗余铺粉装置。

背景技术

由于激光选区融化(SLM)技术在制备高性能高精度的复杂零件方面具有突出的优势，因此受到越来越多的科技工作者及企业关注，已经成为目前增材制造技术研究领域的热点之一。铺粉作为增材制造技术的重要环节之一，粉末的铺设形式、铺设效果对增材制造成形效率及成型质量有着至关重要的影响。

目前，在激光选区融化金属成形领域中，供粉方式可分为上部供粉和下部供粉。上部供粉由于受其结构限制，较多的采用单次供粉入铺粉装置内以完成单次铺粉工作，即每完成一次或一个回合铺粉后均需要再次供粉，因此工作效率及供粉稳定性较低；下部供粉中采用较多的是单杠供粉和双缸供粉，单杠供粉或双缸供粉主要依靠电机带动供粉缸托板向上运动，从而实现下部供粉功能，具有结构简单、操作便捷的优点。但下部供粉如也存在一些不足之处，如双缸供粉虽然效率较高，但是单次铺粉后剩余的部分粉末被刮入另一侧供粉缸，虽然粉末在另一侧供粉缸中可以重复再次利用，但这也大大的增加了打印过程中产生的氧化及脱落物等杂质混入供粉缸可能性，从而直接影响下一层铺粉质量与打印质量；单杠铺粉虽然可以避免氧化及脱落物等杂质混入供粉缸，但其铺粉效率较低；

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自储粉式激光选区融化上供粉柔性双向无冗余铺粉装置，实现上部自储粉供粉及可调节柔性双向无冗余铺粉功能，可以保证铺粉效率与质量的同时，避免供粉缸中混入3D打印过程中产生的氧化及脱落物等杂质。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

自储粉式激光选区融化上供粉柔性双向无冗余铺粉装置，包括铺粉装置箱体1，铺粉装置箱体1上部左右两侧分别固定一个摆动气缸2，每一个摆动气缸2通过传送带3与横穿铺粉装置箱体1的定量供粉轮4相连，定量供粉轮4另一侧通过轴承端盖5与铺粉装置箱体1相连接，铺粉装置箱体1左右两侧分别设置有与直线运动单元连接的安装定位块6，铺粉装置箱体1前后两侧各设置有不同尺寸的视窗玻璃7，铺粉装置箱体1上部设置有可拆卸的带有圆形入粉口的铺粉箱盖板8；

所述的铺粉装置箱体1内部的两个定量供粉轮4呈水平平行放置，定量供粉轮4内侧安装在芯轴11上，定量供粉轮4外侧安装定量供粉轮套10，定量供粉轮套10的上下面均开有粉槽23，两个定量供粉轮套10上方设置有箱体上隔粉板24，两个定量供粉轮套10外侧设置有与铺粉装置箱体1连接的箱体上挡粉板25，箱体上隔粉板24与箱体上挡粉25及铺粉装置箱体1之间形成一个储粉仓31，定量供粉轮套10下侧通过密封垫12与箱体下隔粉板13连接，定量供粉轮套10下表面的粉槽23分别与其下方的第一定量供粉导粉板14和第二定量供粉挡粉板15相对应；

所述的箱体下隔粉板13下方设置有刮粉板支架20，刮粉板支架20上方安装有刮粉板高度调节盖16，刮粉板支架20与刮粉板高度调节盖16之间设置有刮粉板18，刮粉板18上部安装在能够转动的刮粉板轴21上，刮粉板轴21通过刮粉板高度调节螺钉22连接在刮粉板高度调节盖16上；刮粉板支架20上安装有三个贯穿刮粉板18的导向销轴17，刮粉板18左右两侧的导向销轴17上分别安装有预紧弹簧19。

所述的刮粉板支架20通过角形支撑架26定位在铺粉装置箱体1上。

所述的定量供粉轮4上开有定量供粉槽9，定量供粉轮套10上表面粉槽23左右两侧分别设置有密封条28。

所述的摆动气缸2上分别有气缸进气口29和气缸排气口30，气缸进气口29和气缸排气口30通过气管与气泵相连，气泵的控制端与中央控制系统相连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明装置可以实现上部自储粉式供粉及可调节柔性双向无冗余铺粉，可以保证铺粉效率与质量的同时，避免供粉缸中混入3D打印过程中产生的氧化及脱落物等杂质。

本发明装置通过定量供粉轮4上设置有定量供粉槽9，通过设置定量供粉槽9的大小，来控制单次定量供粉数量，同时定量供粉轮4与定量供粉轮套10相结合，并通过定量供粉轮套10上的密封条28实现定量供粉轮4与定量供粉轮套10之间的密封功能。

定量供粉轮套10下方设置有定量供粉导粉板14和定量供粉挡粉板15，使得粉末从定量供粉轮4中落下来后可以平稳的滑落在铺粉装置箱体1下方的工作台上。