一种新的陶瓷材料零件快速成型装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，工作台上设有水平运动装置，水平运动装置上设有铺料台，铺料台上设有铺料系统，导轨两端分别设有接近开关，铺料台前后两侧设有料斗x向运动丝杠导轨，其左右两侧设有y向导轨，右侧设有铺料台升降驱动电机，铺料台升降驱动电机和y向滚珠丝杠偏置安装，y向滚珠丝杠上设有铺料台升降装置，料斗x向运动驱动电机与料斗x向运动丝杠导轨连接，本实用新型结合了熔融堆积成型和层合实体成型设备的特点，装置及成型工艺成本低廉，易于普及，针对石蜡和陶瓷材料的特性，在料斗中加入了加热及搅拌装置，专用于陶瓷零件的快速成型，成型精度较高，成型件质量和性能良好，构造简单，易于维护和修理。
【专利说明】
一种新的陶瓷材料零件快速成型装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及陶瓷零件成型装置技术领域，具体的说是一种新的陶瓷材料零件快速成型装置。
【背景技术】
[0002]陶瓷零件快速成型技术是快速原型制造技术在陶瓷材料成型领域的重要应用方向之一，快速成型技术可以直接根据产品设计数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型，大大缩短了加工周期并降低了产品研制的成本，对促进企业产品创新、提高产品竞争力有积极的推动作用。虽然快速成型技术的设备和材料两方面都取得了长足的进步，但总体来讲该技术目前还存在一些问题，例如设备昂贵、材料选择还有局限性等，都阻碍了该技术及其系统在国内的推广和使用。
[0003]目前，陶瓷材料的直接成型已经成为快速成型技术的研究热点和重要发展方向之一。可用于陶瓷零件的快速成型机主要有:叠层成型机、光敏固化成型机、激光烧结成型机、熔融堆积成型机、喷墨打印成型机。激光成型设备造价偏高，而喷墨打印和熔融堆积成型设备对陶瓷浆料的流动性和制件质量具有双重要求，不易控制。
[0004]因此，为克服上述技术的不足而设计出一款装置结构简单、工艺成本低廉、能满足陶瓷浆料和石蜡的特性、制件性能良好、易于维护和修理的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，正是发明人所要解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其装置结构简单，易于维护和修理，工艺成本低廉，能满足陶瓷浆料和石蜡的特性，制件性能良好。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其包括机架、工作台、水平运动装置、铺料台升降装置、铺料台、铺料系统、铺料台升降驱动电机、y向滚珠丝杠、y向导轨、料斗X向运动驱动电机、料斗X向运动丝杠导轨、接近开关、刻刀X向运动驱动电机、刻料系统，所述工作台上设置有水平运动装置，所述水平运动装置上设置有铺料台，所述铺料台由滚珠丝杠和位于平台四角的四根导轨支撑，所述铺料台上设置有铺料系统，所述导轨两端分别设置有接近开关，所述铺料台前后两侧都设置有料斗X向运动丝杠导轨，所述铺料台左右两侧设置有y向导轨，所述铺料台右侧设置有铺料台升降驱动电机，所述铺料台升降驱动电机和y向滚珠丝杠偏置安装，所述y向滚珠丝杠上设置有铺料台升降装置，所述料斗X向运动驱动电机与料斗X向运动丝杠导轨连接；
[0007]所述铺料系统包括料斗，所述料斗由料斗外壳、盛料仓、刮平装置、加热装置组成，所述料斗外壳上设置有搅拌电机、搅拌主动齿轮，所述搅拌主动齿轮与盛料仓外壁设置的搅拌从动齿轮啮合，所述搅拌从动齿轮与搅拌辊连接并带动其转动，实现搅拌运动，使浆料保持均匀，不发生沉淀，所述盛料仓一侧的底部设置有下料口，所述料斗外壳装有加热装置，所述料斗外壳两侧设置有刮平装置；
[0008]所述机架上设置有刻料系统，所述刻料系统包括主轴、刻刀、刻刀运动装置，所述刻料系统上设置有刻刀升降驱动电机，所述刻料系统与设置在机架一侧的刻刀X向运动驱动电机连接。
[0009]进一步，所述盛料仓通过两端设置的外延挂钩卡挂在料斗外壳壁上的凹槽处。
[0010]进一步，所述铺料台边缘为凸形结构。
[0011]进一步，所述铺料台一侧设置有挡板，所述铺料台设置有挡板的一侧镂空。
[0012]进一步，所述盛料仓的下料口为活页式。
[0013]进一步，所述刻刀运动装置之间连接有弹簧。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]1、本实用新型结合了熔融堆积成型和层合实体成型设备的特点，针对目前快速成型设备昂贵、成本较高的现状，装置及成型工艺成本低廉，易于普及;针对石蜡和陶瓷材料的特性，在料斗中加入了加热及搅拌装置，专用于陶瓷零件的快速成型；装置成型精度较高，成型件可获得良好的质量和性能;构造简单，易于维护和修理。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型结构不意图。
[0017]附图标记说明:1-刻刀X向运动驱动电机;2-刻刀运动装置;3-刻刀升降驱动电机；4-弹簧;5-料斗X向运动丝杠导轨;6-机架;7-挡板;8-料斗X向运动驱动电机;9-铺料台升降装置；IΟ-y向滚珠丝杠；11-铺料台升降驱动电机；12-料斗；13-y向导轨；14-刮平装置；15-工作台；16-水平运动装置;17-接近开关;18-铺料台；19-加热装置。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
[0019]参见图1是本实用新型结构示意图，该结构一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，包括机架6、工作台15、水平运动装置16、铺料台升降装置9、铺料台18、铺料系统、铺料台升降驱动电机11、y向滚珠丝杠10、y向导轨13、料斗X向运动驱动电机8、料斗X向运动丝杠导轨
5、接近开关17、刻刀X向运动驱动电机1、刻料系统，工作台15上设置有水平运动装置16，水平运动装置16上设置有铺料台18，铺料台18由滚珠丝杠和位于铺料台18四角的四根导轨支撑，铺料台18上设置有铺料系统，导轨两端分别设置有接近开关17，铺料台18前后两侧都设置有料斗X向运动丝杠导轨5，铺料台18左右两侧都设置有y向导轨13，铺料台18右侧设置有铺料台升降驱动电机11，铺料台升降驱动电机11和y向滚珠丝杠1偏置安装，y向滚珠丝杠10上设置有铺料台升降装置9，料斗X向运动驱动电机8与料斗X向运动丝杠导轨5连接，铺料台18边缘为凸形结构，铺料台18—侧设置有挡板7，设置有挡板的一侧铺料台18镂空。
[0020]铺料系统包括料斗12，料斗12由料斗外壳、盛料仓、刮平装置14、加热装置组成19，料斗外壳上设置有搅拌电机、搅拌主动齿轮，搅拌主动齿轮与盛料仓外壁设置的搅拌从动齿轮啮合，搅拌从动齿轮与搅拌辊连接并带动其转动，盛料仓一侧的底部设置有下料口，料斗外壳装有加热装置19，料斗外壳两侧设置有刮平装置14，盛料仓的下料口为活页式，由电磁继电器控制其开合，铺料时，相应的盛料仓下料口打开，另一盛料仓下料口闭合，盛料仓通过两端外延挂钩卡挂在料斗外壳壁上的凹槽处，石錯仓结构与陶瓷楽料仓相同。
[0021]机架6上设置有刻料系统，刻料系统包括主轴、刻刀、刻刀运动装置2，刻料系统上设置有刻刀升降驱动电机3，刻料系统与设置在机架6—侧的刻刀X向运动驱动电机I连接，刻刀运动装置2之间连接有弹簧4，弹簧4起辅助限位作用，刻刀的水平及竖直运动由步进电机带动机身内的滚珠丝杠导轨机构实现。
[0022]工作前，铺料台18上升到一定高度，在盛料仓中分别盛入陶瓷浆料和石蜡，盖好料斗外壳上端开口，以防止石蜡挥发。在有凸形边缘的铺料台18里预铺一层石蜡，待凝固后铺料系统开始工作。首先铺料系统沿X方向铺一层石蜡，此时陶瓷浆料仓下料口闭合，石蜡仓下料口打开。当料斗12至另一端时，接近开关17发出信号，控制料斗12停止运动。接着料斗12返回起始位置，返回过程中料斗12的下料口全部闭合，待接近起始位置时另一接近开关17发出信号，料斗12停止。由计算机发出指令控制刻刀在石蜡板上刻出零件截面形状，由吹风装置吹走石蜡肩，清洁镂空部分。刻料时由计算机按照对实体模型分层编制出的程序控制铺料台18的水平运动和刻刀的运动。刻完后由计算机控制刻刀复位，发出铺陶瓷浆料的指令，步骤与铺石蜡步骤相同，此时陶瓷浆料仓下料口打开，石蜡仓下料口关闭。在铺料过程中，刮平装置14起到刮平层面和使陶瓷浆料充分填平的作用。在刮平过程中，须控制刮平装置14底的高度始终保持在所铺石蜡层上表面以下0.1?0.5_，以充分刮去石蜡表层多余的陶瓷浆料，以避免形成陶瓷夹层影响制件的质量。刮平陶瓷浆料层后，由步进电机驱动使铺料台18下降0.1?2mm，重复上述操作步骤，多次叠层之后形成实体。最后取出实体，进行排蜡和烧结，即可得到陶瓷零件。
[0023]铺料台18由滚珠丝杠和位于平台四角的四根导轨支撑，由步进电机驱动，实现竖直方向的运动。水平运动装置16由控制y向运动的步进电机驱动滚珠丝杠导轨实现。为了避免底层石蜡在刮料时由于受刮平装置14切向力作用而与铺料台18面发生滑移，将铺料台18边缘设计成凸形，铺料前先将铺料台18里铺满石蜡，待凝固后再开始铺第一层石蜡，利用石蜡自身结合力强的特点解决这一问题。为了充分利用竖直方向的空间，使该装置工作时在竖直方向可以适合各种高度的主轴而不与刻料系统发生碰撞，将铺料台升降驱动电机11和y向滚珠丝杠10偏置安装。为了使刮料时浆料不产生堆积，将铺料台18有挡板7的一侧镂空。铺料系统通过步进电机带动丝杠导轨和实现X向运动。导轨两端分别装有接近开关17，控制料斗12的最大行程。
[0024]料斗外壳两侧装有刮平装置14，在每次铺料完成后刮平铺料层，去除余料并填实镂空部分。为保证浆料的流动性，在料斗外壳装有加热装置19持续加热，使料斗12及刮板的温度保持在石蜡的熔融温度，可使刮板在刮料过程中尽可能少发生粘连带料现象，从而保证刮板的清洁和铺料层的平整。
[0025]本实用新型结合了熔融堆积成型和层合实体成型设备的特点，针对目前快速成型设备昂贵、成本较高的现状，装置及成型工艺成本低廉，易于普及;针对石蜡和陶瓷材料的特性，在料斗中加入了加热及搅拌装置，专用于陶瓷零件的快速成型;装置成型精度较高，成型件可获得良好的质量和性能;构造简单，易于维护和修理。
【主权项】
1.一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:其包括机架、工作台、水平运动装置、铺料台升降装置、铺料台、铺料系统、铺料台升降驱动电机、y向滚珠丝杠、y向导轨、料斗X向运动驱动电机、料斗X向运动丝杠导轨、接近开关、刻刀X向运动驱动电机、刻料系统，所述工作台上设置有水平运动装置，所述水平运动装置上设置有铺料台，所述铺料台由滚珠丝杠和位于平台四角的四根导轨支撑，所述铺料台上设置有铺料系统，所述导轨两端分别设置有接近开关，所述铺料台前后两侧都设置有料斗X向运动丝杠导轨，所述铺料台左右两侧设置有y向导轨，所述铺料台右侧设置有铺料台升降驱动电机，所述铺料台升降驱动电机和y向滚珠丝杠偏置安装，所述y向滚珠丝杠上设置有铺料台升降装置，所述料斗X向运动驱动电机与料斗X向运动丝杠导轨连接； 所述铺料系统包括料斗，所述料斗由料斗外壳、盛料仓、刮平装置、加热装置组成，所述料斗外壳上设置有搅拌电机、搅拌主动齿轮，所述搅拌主动齿轮与盛料仓外壁设置的搅拌从动齿轮啮合，所述搅拌从动齿轮与搅拌辊连接并带动其转动，实现搅拌运动，使浆料保持均匀，不发生沉淀，所述盛料仓一侧的底部设置有下料口，所述料斗外壳装有加热装置，所述料斗外壳两侧设置有刮平装置； 所述机架上设置有刻料系统，所述刻料系统包括主轴、刻刀、刻刀运动装置，所述刻料系统上设置有刻刀升降驱动电机，所述刻料系统与设置在机架一侧的刻刀X向运动驱动电机连接。2.根据权利要求1所述的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:所述盛料仓通过两端设置的外延挂钩卡挂在料斗外壳壁上的凹槽处。3.根据权利要求1所述的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:所述铺料台边缘为凸形结构。4.根据权利要求1所述的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:所述铺料台一侧设置有挡板，所述铺料台设置有挡板的一侧镂空。5.根据权利要求1所述的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:所述盛料仓的下料口为活页式。6.根据权利要求1所述的一种新的陶瓷材料零件快速成型装置，其特征在于:所述刻刀运动装置之间连接有弹簧。
【文档编号】B28B1/30GK205497743SQ201620358901
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】张红燕
【申请人】华北理工大学