[发明专利]一种激光烧结打印设备

说明书

本发明公开了一种激光烧结打印设备，属于增材制造领域，包括上下缸体、工作台和伸缩结构。将工作台固定在下缸体内部，实现工作台与缸体之间的密封；上下缸体通过伸缩结构连接，保证整个成型缸为密闭状态，在解决密封问题的同时，保证零件成型质量，还可很好的解决清洗问题。与现有技术相比，本发明采用的方案，在工作台和成型缸之间不存在密封问题，同时在铺粉的过程中可对粉末进行预热，可减少外部装置，降低制造成本，减少粉末的浪费，避免磨损，减轻维修量以及减少零件的更换。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种激光烧结打印设备。

背景技术

随着3D打印技术的发展，对激光烧结技术的研究越来越深入。激光烧结加工零件的过程是螺旋铺粉装置将一定量的粉末铺在工作台上，再由刮板将粉末刮平，随后激光头对当层粉末进行烧结，加工完成之后，再由螺旋铺粉装置铺粉，继续刮平，重复这一过程，直至加工完成。

在激光烧结技术中，对成型室的密封性要求较高，目前的技术大多集中在研究如何设置外部条件来满足成型室的密封性，如在成型室外部设置真空泵，利用抽真空实现密封；或是设计一种更好的密封零件或材料以实现工作台与成型缸壁之间的密封；但上述现有技术都难以达到较理想的密封效果，有的还因为磨损使密封效果越来越差，导致由于需要经常更换密封件带来一系列维修问题，更为重要的是，也会导致成型零件的质量难以满足要求；由于工作台与成型缸壁的接触非常紧密，这将导致在加工过程中，粉末进入密封件内，若需要更换粉末进行多种零件的加工，就必然要将粉末清除干净，但密封件的存在，使得清除粉末变得困难。

另外，激光烧结技术的目的是得到成型质量较高的零件，而铺粉质量很大程度上决定成型质量，因此，若铺粉质量不高，如粉末不平，含有气孔等，加工之后的零件将会存在气孔等缺陷。现有技术的铺粉刮平装置与方法，大多难以实现较好的铺粉效果，如很多铺粉装置在铺粉之后，粉末在工作台上分布不均匀，这将影响对粉末的刮平；其他一些装置采用供粉槽结构，由于供粉槽空间小，粉末供应量少，在每次铺粉过程中，需要多次供粉，影响效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种可解决密封、清除残余粉末以及铺粉刮平问题的可伸缩式激光烧结打印设备。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种激光烧结打印设备，包括机架7、上缸体2、下缸体5、工作台18、螺旋铺粉装置28、定向导轨12、丝杠螺母副13和伸缩结构3；所述上、下缸体通过伸缩结构3连接，使得整个成型缸为一密闭空间，上、下缸体与伸缩结构3属于固定连接，优选地，固定连接为伸缩结构3嵌合在上、下缸体内部。

所述工作台18固定连接在所述下缸体5的内部，优选地，固定连接为焊接；

所述丝杠螺母副13位于下缸体5外部底端中心位置，与成型缸体Z轴方向一致，其两端分别与下缸体5和下安装板6连接；所述丝杠螺母副13包含丝杠10和螺母副11；通过控制螺母副11旋转，带动丝杠10旋转，进而控制下缸体5做升降运动；下缸体5外部设有支撑成型缸体并配合丝杠螺母副13使下缸体5做升降运动的定向导轨12，所述定向导轨12对称地设置在下缸体5的外部。

所述定向导轨12包含滑块8和动导轨9，所述动导轨9的两端分别固定在下安装板6和机架7上，优选地，固定连接采用焊接；滑块8对称地固定在所述下缸体5的两侧上，并与动导轨9实现配合，优选地，采用螺栓连接实现固定连接；定向导轨12的作用是保证下缸体5在升降运动中保持平衡；所述下缸体5的底端与所述下安装板6之间通过所述丝杠螺母副13连接。

所述螺旋铺粉装置28包括气缸16、刮平装置17和供粉装置15，所述刮平装置17为动态刮平器，其通过弹簧的弹性作用可实现刮平器在工作过程中的调节作用；所述供粉装置15为螺旋结构，所述螺旋结构可以为蝶形弹簧形或其他具有类似结构的装置；所述气缸16分别与所述刮平装置17和供粉装置15连接，在工作过程中，气缸16将控制刮平装置17和供粉装置15做升降运动，以满足伸缩结构3的高度要求。