[实用新型]一种3D打印机头的连续送粉机构

说明书

本实用新型公开了一种3D打印机头的连续送粉机构，具有设于料仓内的旋转主轴，和旋转主轴连接的电机，及由上至下排列设置在旋转主轴上的反向螺旋松粉搅拌拨叉、反向螺旋松粉拨叉、送粉拨叉和精细送粉弹簧；电机驱动带动旋转主轴转动，旋转主轴带动反向螺旋松粉搅拌拨叉、反向螺旋松粉拨叉和送粉拨叉搅动料仓内的金属粉末形成动态的金属粉末精细流线，且旋转主轴带动精细送粉弹簧转动并推动金属粉末，将金属粉末精细流线送出；本实用新型连续送粉机构能将料仓内静止态的粉末变成为连续不断流动、流量和流速可控、金属粉末的体积含量稳定、直径很细的金属粉末流线；可在零件图形的有效断面范围内进行精确扫描、铺粉，提高3D打印产品的精度。

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印领域，尤其是指一种3D打印机头的连续送粉机构。

背景技术

近年来3D打印技术飞快发展，3D打印技术已在各个制造领域发挥了巨大作用；例如，在航空航天领域：制造整体蜗轮叶片、高温高速喷管等，在医疗领域：制造人工关节、牙齿、胸腔整体筋骨等，在精密制造领域制造各种复杂零件，在艺术领域中：制造人体塑像等等，不胜繁举；在3D打印制造技术使用的增材原材料上主要可分为丝状增材和粉末(如金属粉、陶瓷粉)增材两种；采用丝状材料如塑料丝或低熔点金属丝为增材原料的缺点是制造丝材本身的成本很高，而且有些金属很难制成各种直径很细的丝材；因此目前对于高熔点金属类 3D打印，较多的采用金属粉末增材；金属粉末增材的3D打印技术中广泛使用的是粉末床激光选择性烧结(SLS)和粘结剂喷射烧结(BJS)。

其中，粘结剂喷射烧结是先用金属粉末与有机快凝塑胶液制成金属粉末料浆，装入3D打印机头的料仓内，在气体压力、或螺旋推杆、或活塞推动下，使金属粉末料浆从料仓通过针管小孔挤出，并同时完成零件型坯的扫描堆积和快凝成型工序；这种3D打印头的功能仅仅是连续不断地从针管小孔中推出金属粉末料浆膏线的任务，之后塑性坯的干燥，脱脂、烧结工序实际上与现有的注射成型产品工序完全相同；但是，这种作法的缺点是料浆中金属的体积含量不稳定，尤其是穿过料仓挤出口的针管小孔时，会进一步降低挤出料浆中的金属含量；而且不能制备大型零件，烧结后产品的残留孔隙度较高，导致相对密度低、强度低。

有鉴于此，本设计人针对上述3D打印机头的送粉结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机头的连续送粉机构，该连续送粉机构能将料仓内静止态的粉末变成为连续不断流动、流量和流速可控、金属粉末的体积含量稳定、直径很细的金属粉末流线；可在零件图形的有效断面范围内进行精确扫描、铺粉，提高3D打印产品的精度。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种3D打印机头的连续送粉机构，所述连续送粉机构具有设于料仓内的旋转主轴，和旋转主轴连接的电机，及由上至下排列设置在旋转主轴上的反向螺旋松粉搅拌拨叉、反向螺旋松粉拨叉、送粉拨叉和精细送粉弹簧；所述电机驱动带动旋转主轴转动，旋转主轴带动反向螺旋松粉搅拌拨叉、反向螺旋松粉拨叉和送粉拨叉搅动料仓内的金属粉末形成动态的金属粉末精细流线，且旋转主轴带动精细送粉弹簧转动并推动金属粉末，将金属粉末精细流线送出。

所述反向螺旋松粉搅拌拨叉、反向螺旋松粉拨叉和送粉拨叉是由呈丝状螺旋状态的钢丝制成的。

所述反向螺旋松粉搅拌拨叉的丝直径为0.3-0.4mm，反向螺旋松粉搅拌拨叉设有两个螺距；且所述送粉拨叉、反向螺旋松粉拨叉的丝直径为0.15-0.25mm。

所述精细送粉弹簧是采用冷加工硬化的铂丝、钨丝或钨铼丝制成。

所述精细送粉弹簧的参数根据以下公式计算确定，

d＝3.8do+0.12，

D-d≥δ≥0.12，

h≥1.2d，