[实用新型]3D打印装备及3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光选区熔化金属3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印装备及3D打印机。

背景技术

增材制造3D打印技术是一种以数字模型文件(CAD)为基础，运用粉末状金属、PVC、树脂、纤维等材料，通过熔融沉积、激光烧结、激光选区熔化、激光固化、激光熔覆等方式，通过专用软件对CAD三维图形构建成型物体，进行切片降维，然后按片逐层打印构造物体的高端制造技术，是制造业中正在迅速发展的一项新兴技术，在英国《经济学人》杂志《第三次工业革命》一文中被称为第三次工业革命的重要标志之一。

现有技术中的激光选区熔化3D打印机的粉末供应系统和构建室及作业室均为一体化箱式机体设计，没有外延式主体平台。构建室内设置有活塞和活塞板，活塞板上活动放置作业基板，当活塞板推动作业基板升起至与作业室底部差一个金属粉末层作业面厚度时，由供粉装置铺平一个作业面厚度的金属粉末层，即形成作业面，然后由安装在3D打印机顶部的激光系统，通过激光振镜反射激光光束到当前作业面上的金属粉末层，并通过控制系统对激光振镜偏转角度的调节，按当前层切片图形的形态选择性熔化当前金属粉末层，从而完成对构成件当前层的加工作业。当完成当前切片图形金属粉末层作业后，工作台下降一个预设层的高度，粉末供应系统再向工作台铺设一个预设层厚度的金属粉末，然后再由激光系统按当前层切片图形形态进行选择性熔化，按此方法反复加工，层层叠加作业，最终得到完整的成型构件。该工艺技术是目前增材制造领域应用较多的一种金属3D打印技术，可制造复杂形状的金属零件，其成型件力学性能好、精度高，致密度达传统冶金制成件99％以上，在医疗、航空航天、军工、核电建设、产品研发等领域均有重要应用。

但是，现有技术中的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机由于一体化箱式机体的设计，没有外延式主体平台这一设施，极大的限制了3D打印机的尺寸规模，而其所采用的供粉系统都是单一送粉缸，一个单一铺粉辊或一个独立铺粉刷，在大尺寸面积作业面作业时，其工作效率非常低下，而且现有技术生产制造的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机装备，都是由作业室处吸出剩余粉末，再升起构建室活塞板而后取出作业基板与成型件，无法满足大尺寸构件的作业需求，机械装备设计单一，取出成型件方法单一，也不具备成型体积长、宽、高≥600mm大尺寸构成件的条件，这已经成为30几年来严重制约该工艺技术在世界范围内推广与应用的世界性难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供3D打印装备及3D打印机，以解决现有技术中存在的在大尺寸面积作业面作业时，其工作效率非常低下的技术问题。

本实用新型提供的一种3D打印装备，该3D打印装备包括：构建成型装置以及粉末供应系统；所述构建成型装置包括作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；

所述铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊；两个所述铺粉辊相对设置在所述作业台的第一端和第二端；所述铺粉辊驱动机构与两个所述铺粉辊连接，用于驱动两个所述铺粉辊同时在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉装置内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉辊驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。

进一步地，所述送粉装置包括两个送粉组件；每个所述送粉组件均包括送粉缸、送粉活塞以及送粉活塞板；两个所述送粉缸分别设置在所述作业台的第一端和第二端；所述送粉活塞板设置在所述送粉缸内，所述送粉活塞与所述送粉活塞板连接，用于驱动所述送粉活塞板上下移动；所述送粉活塞板上用于放置作业所需金属粉末。

进一步地，所述粉末供应系统还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、平粉件驱动机构以及两个集粉缸；所述作业台呈方形；两个所述集粉缸分别设置在所述作业台相对的第三端和第四端，用于收纳平粉件抹平作业台之后的多余粉末；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在两个所述集粉缸之间往复移动，以将所述作业台上的金属粉末抹平。

进一步地，所述平粉件驱动机构包括平粉电机、齿轮以及与齿轮相配合的齿条；所述齿轮设置在所述平粉电机的动力输出轴上；所述平粉件固定在所述齿条上；所述平粉电机用于通过所述齿轮带动所述齿条往复移动。

进一步地，所述构建成型装置包括构建室以及构建室活塞；所述作业台设置在所述构建室内；所述构建室活塞与所述作业台连接，用于驱动所述作业台上下移动；所述构建室的外壁上设置有取件口；所述取件口处设置有取件开关；所述取件开关用于打开或者关闭所述取件口。

进一步地，所述构建室的外壁上设置有剩余粉末吸出口以及用于打开或者关闭所述剩余粉末吸出口的吸粉开关。