[发明专利]一种用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布方法及装置

权利要求书

1.一种用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将所需加工的材料区域对应的多种不同球形粉末从送粉机构倒入，粉末落入到送粉机构下方的接粉盒中；所述接粉盒为一面开口，其他五个面封闭的中空长方体结构，其沿长度方向的中心轴为长轴，其沿宽度方向的中心轴为短轴，其初始位置为开口朝上；

步骤2：启动第一摆动电机，驱动所述接粉盒绕其短轴反复摆动，摆动时间为1-60s，摆动完成后第一摆动电机停止摆动；启动第二摆动电机，驱动所述接粉盒绕其长轴反复摆动，摆动时间为1-60s，摆动完成后第二摆动电机停止摆动；

步骤3：令铺粉盒位于接粉盒正下方的初始位置处，启动第二摆动电机，将接粉盒向下翻转，使粉末落入铺粉盒中，然后接粉盒翻转到初始位置。

2.根据权利要求1所述的用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布方法，其特征在于：在步骤2中，接粉盒绕其短轴摆动的最大摆动角度为相对于水平面±45°，绕其短轴摆动的最小摆动角度为相对于水平面±5°；接粉盒绕其长轴摆动的最大摆动角度为相对于水平面±45°，绕其长轴摆动的最小摆动角度为相对于水平面±5°，接粉盒翻转角度为180°。

3.根据权利要求1所述的用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布方法，其特征在于：所述接粉盒的内壁表面为磨砂面。

4.一种用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布装置，其特征在于：包括成型箱体、送粉机构、混合均布机构、铺粉盒和控制系统；所述送粉机构固定在所述成型箱体上；所述混合均布机构包括接粉盒、第一摆动轴、第一摆动电机和第二摆动电机；所述接粉盒可转动地安装在所述成型箱体内，并位于所述送粉机构的下方，所述接粉盒为中空长方体结构，其沿长度方向的中心轴为长轴，其沿宽度方向的中心轴为短轴，其初始位置为开口朝上；所述第一摆动电机的输出轴通过所述第一摆动轴与所述接粉盒连接，可驱动所述接粉盒围绕其短轴摆动；所述第二摆动电机的输出轴与所述接粉盒连接，可驱动所述接粉盒围绕其长轴摆动，或驱动所述接粉盒绕其长轴进行翻转；所述铺粉盒具有一中空腔体，其底部设有铺粉口，所述铺粉盒两侧分别装有刮板，所述铺粉盒的初始位置位于所述接粉盒的正下方；所述第一摆动电机、第二摆动电机以及铺粉盒分别与所述控制系统电连接。

5.根据权利要求4所述的用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布装置，其特征在于：所述接粉盒为一面开口，其他五个面封闭的长方体结构；所述混合均布机构还包括一U型的定位架以及一定位转轴，所述定位架包括两个臂部和将所述臂部连接起来的连接部；所述定位转轴和第二摆动电机输出轴与所述接粉盒的长轴方向重合，并分别固定在所述接粉盒的两端，其分别可旋转地穿过所述定位架的两个臂部，使所述接粉盒可绕其长轴相对于所述定位架旋转；所述第一摆动轴与所述定位架的连接部固定，且所述第一摆动轴与所述接粉盒的短轴方向重合；所述混合均布机构还包括第二摆动电机安装架，其与所述定位架的一臂部固定，所述第二摆动电机固定在所述第二摆动电机安装架上；所述混合均布机构还包括第一摆动电机安装架，所述第一摆动轴可旋转地安装在所述成型箱体的侧板上，所述第一摆动电机安装架固定在所述成型箱体的侧板上，所述第一摆动电机固定在所述第一摆动电机安装架上。

6.根据权利要求5所述的用于梯度材料零件3D打印的粉末混合均布装置，其特征在于：所述混合均布机构还包括第一接近开关、第一感应块、第二接近开关和第二感应块；所述第一接近开关固定在第一摆动电机安装架上，所述第一感应块固定在所述第一摆动轴的外壁上，其初始位置正对所述第一接近开关；所述第一接近开关和第一感应块位于一与所述第一摆动轴的中心轴线相垂直的竖直轴线上；所述第二接近开关固定在第二摆动电机安装架上，所述第二感应块固定在所述第二摆动电机输出轴的外壁上，其初始位置正对所述第二接近开关；所述第二接近开关和第二感应块位于一与所述第二摆动电机输出轴的中心轴线相垂直的水平轴线上；所述第一接近开关和第二接近开关分别与所述控制系统电连接。