[实用新型]一种选择性激光熔融设备的铺粉机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印机的铺粉装置，尤其涉及一种选择性激光熔融设备的铺粉 机构。

背景技术

选择性激光熔融(Selectivelasermelting，简称SLM)是激光加工在快速成型制 造领域内的一种新兴应用，用它能快速直接成型出接近完全致密度的金属零件。选择性激 光熔融技术克服了选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering，简称SLS)技术制造金属 零件工艺过程复杂的困扰。

选择性激光熔融工艺使用的是金属粉末，激光器、振镜、场镜等光学器件在计算机 的操控下对金属粉末进行扫描照射而实现材料的熔融，通过材料的层层堆积实现成型。选 择性激光熔融的整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成。工作时，粉末缸活塞（送粉活塞）上 升，由刮刀将粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型 控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完 成一层后，成型缸活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如 此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出 成型件。

选择性激光熔融设备成型零件的关键指标是致密度、精度、表面粗糙度，而选择性 激光熔融设备的铺粉质量将会对致密度和表面粗糙度产生非常重要的影响。所以说，铺粉 装置是选择性激光熔融设备的核心部件之一。选择性激光熔融设备急需解决在打印成型时 的铺粉质量问题。

申请号为201420127405.5的中国实用新型专利公开了“金属熔化三维打印高刚度 铺粉装置及其铺粉系统”，该专利在铺粉系统中采用如下技术方案：“该铺粉系统包括铺粉 动力系统和铺粉机械系统，其中，所述铺粉动力系统包括伺服电机、减速器和滚珠丝杠，该 减速器和伺服电机和滚珠丝杠连接，电机驱动减速器转动，减速器转动而带动滚珠丝杠转 动；所述铺粉机械系统包括直线运动机械系统和压粉辊系统，其中，所述直线运动机械系统 包括直线导轨和驱动板，该驱动板连接于所述滚珠丝杠且和直线导轨连接，在滚珠丝杠的 驱动下沿着直线导轨运动；所述压粉辊系统包括压粉辊、轴承组件和两个支架，压粉辊的每 端通过一个轴承组件连接于一个支架，每个所述支架连接于所述驱动板”。这种技术方案采 用的是滚珠丝杠、直线导轨、安装座和轴承组成的直线运动机械系统，因此零部件多、安装 难度大、精度难于保证；铺粉时采用的是压粉辊系统，在系统铺粉时对粉层进行压实，在SLM 设备打印精密金属件时，每次打印的层厚在0.02-0.08mm，采用该技术的方案，无法得到所 需的粉层需求。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型公开的一种选择性激光熔融设备的铺 粉机构，包括铺粉动力系统、铺粉机械系统和工作平台，所述铺粉动力系统跟铺粉机械系统 通过刀架连接件相连接并安装在工作平台上；

所述铺粉动力系统包括动力源、联轴器和滚珠丝杠模组，所述动力源通过联轴器 与滚珠丝杠模组连接，动力源通过联轴器驱动滚珠丝杠模组的前后运动；

所述铺粉机械系统包括悬臂刀架安装板、悬臂刀架、刮刀安装块、刮刀和刮刀压紧 块，所述刮刀可拆卸式设置于刮刀安装块中，并通过螺钉旋紧刮刀压紧块安装在悬臂刀架 上成为一个整体，刮刀与刮刀安装块上下面之间在设刮刀压紧块时留有2mm的间隙，所述悬 臂刀架通过悬臂刀架安装板连接刀架连接件。

本实用新型公开的一种选择性激光熔融设备的铺粉机构，所述的动力源为伺服电 机或步进电机。

本实用新型公开的一种选择性激光熔融设备的铺粉机构，所述的刮刀采用金属材 料制成。

本实用新型公开的一种选择性激光熔融设备的铺粉机构，所述的铺粉动力系统还 包括有减速器，所述的减速器连接动力源和联轴器。

本实用新型公开的一种选择性激光熔融设备的铺粉机构，所述的滚珠丝杠模组包 括滚珠丝杠和直线导轨，所述滚珠丝杠通过联轴器连接动力源，所述直线导轨设置于工作 平台上且与滚珠丝杠平行，所述的铺粉机械系统在滚珠丝杠的驱动下沿着直线导轨运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1．本实用新型提供了选择性激光熔融设备的铺粉需求问题的一种解决方案，有利 于提高铺粉质量；

2．本实用新型采用伺服电机或步进电机，设备的铺粉速度更加稳定并且速度调节 方便，提高了铺粉精度；