[发明专利]一种用于3D打印的铺粉装置

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的铺粉装置，包括一个沿X轴导轨长度方向布置的粉料容纳槽，粉料容纳槽两端通过向上的连接板悬空安装在X轴导轨靠近两端位置下方，X轴导轨滑动至Y轴导轨后端时，粉料容纳槽上端能够和出料梭槽下端槽口对接，粉料容纳槽上下贯通设置且前后两侧各具有一个向下设置的刮刀，刮刀下端具有水平设置的刀刃，铺粉装置还包括一个刮刀切换控制机构，刮刀切换控制机构能够控制两个刮刀上下运动切换使得向下的刮刀刀刃处于打印平面高度。本装置能够一次往返实现两次铺料，极大地提高了打印效率。

本申请为申请号202111114107.5，申请日2021-9-23的《一种高效率3D打印装置》专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种增材制造3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的铺粉装置。

背景技术

3D打印(3D Printing)属于快速成型技术的一种，又称增材制造；它是一种以数字模型为基础，利用激光、热熔喷嘴等方式将塑料、金属、陶瓷粉末等材料进行逐层堆积黏结成型来构造物件的技术。近年来，3D打印技术广泛应用于工业设计、珠宝、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育等众多领域都有应用。

目前常见的3D打印机有选区激光熔化SLM 、选择性激光烧结SLS、三维粉末粘接、熔融层积成型 FDM、等多种类型。其中三维粉末粘接打印，即3DP工艺技术。3DP工艺与SLS工艺类似，是采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂（如硅胶）将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个打印层厚距离，通常为0.013～0.1mm,供粉缸推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸中铺平。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结打印。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后去除。

随着制造业的进步，很多产品需要在不同的部分采用不同的材料制备，以获得不同的性能。但目前市场上主流的3D打印机，基本上都是只能采用单一材料进行物件的打印，从而使得3D打印机有了比较大的局限性，无法一次性打印出由二种材料甚至多种材料组成的零件。对于3DP工艺同样如此。

CN105196549B曾公开一种并行多工位式3D打印机，该发明提出一种新型的适合于快速成型技术的并行多工位式3D打印机，包括计算机、支架、3D打印机组、输送带系统。其中3D打印机组是根据需要并排放置多个工位的3D打印机，由计算机进行打印任务调控，实现并行式流水线打印。

上述现有专利的打印机，存在以下不便。1虽然能够在一个产品中实现多种材料打印，但是采用固定的打印流水线导轨做引导，存在流水线导轨结构复杂，控制调度不便，灵活性差的缺陷。2每层打印前铺粉时，采用常规的铺粉辊装置和粉缸配合完成铺粉，存在结构复杂、速度慢，铺粉后表面容易存在波纹，平整度低等缺陷。3具体打印过程是采用经典的打印模式，即每铺一层粉料，采用打印头沿该层产品轮廓打印一遍，并逐层打印获得产品，这样由于打印用粘结剂的作用限制，每层粉料厚度不能够太厚，每铺一层粉料采用打印头打印一遍，使得打印效率较低；如果增加每层粉料的厚度以提高打印效率，则会导致打印质量和精度的下降，故打印效率和质量精度无法两全。

为了解决上述第3条缺陷，申请人曾在先申请并在后公开了一种高质量三维粉末粘接3D打印方法，采用一层铺粉过程中进行两次打印的方式，提高了打印质量。但其打印效率仍然有待进一步提高。

为了提高打印效率。申请人考虑设计了一种高效率3D打印方法，该方法中考虑在铺粉装置一次水平往返运动的铺粉过程中铺设两层粉末，并在每层粉末均进行打印一次，这样可以更好地提高效率。但该采用什么样的装置能够更好地实现该方法以提高打印效率，成为有待进一步考虑解决的问题。

发明内容