一种针对模仁修模的3D打印设备的制作方法

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种针对模仁修模的3D打印设备。

背景技术：

现有的模仁需要在特征上增加形状，一般可以采用焊接、整个模仁降面或者3D打印修模等方式进行。

其中采用焊接的方式处理会有以下几点缺点：焊接部分会有沙孔出现；模仁上增加形状，焊接面与原模仁接触表面结合力较弱，模仁的使用寿命缩短；不能焊接大面积的形状，焊接工艺有局限性；无论何种焊接方法，焊后总是有焊接残余应力存在，只是不同方法的残余应力大小不同而已，焊接的模仁同时由于热影响区的急冷，在碳含量较高的条件下，容易产生淬火马氏体，容易产生裂纹；焊接过程中控制不到位，容易产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷；从而导致缩短模仁的使用寿命。

而采用整个模仁降面的方式，会有以下几点缺点：加工时间长，影响开发周期进度；模仁上整体降面与他相对应的零件，如模架等都需要一起整体降面，增加加工时间与修模难度；模仁上会有与其他零件配合的面，如滑块、斜销等。待模仁整体降面后，所有与之配合的面都需要钳工重新配模，配模NG后还需要重新按照实际的配模问题重新加工；从而导致增加配模的难度与加工时间。

目前传统的3D打印修模方式存在以下一些缺陷：传统的3D打印机台所配的刮刀长度是大于基板的长度，那么必须保证模仁修模面为最高面且必须为平面；而如果修模面较低，则需要将修模面以上的部分全部去掉，加工量大，且需要重新配模，从而导致增加加工时间与修模难度。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种针对模仁修模的3D打印设备，缩短了加工时间与降低修模难度，从而大大提高了生产效率，且适用范围更加广泛。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种针对模仁修模的3D打印设备，包括工作台、送粉仓、收粉仓和刮刀机构，所述送粉仓和所述收粉仓分别设置在所述工作台的左右两侧，所述工作台用于固定待修模的模仁，所述刮刀机构可左右移动地设置在所述工作台的上方，所述刮刀机构包括刮刀，所述刮刀的宽度小于所述模仁的待修模面所处于的凹槽的宽度，以让所述刮刀可从所述送粉仓穿过所述模仁的待修模面处移动至所述收粉仓处。

优选地，所述刮刀机构还包括刮刀固定板，在所述刮刀固定板上设有多个等间距排列的固定孔，所述刮刀固定连接在至少两个所述固定孔上。

优选地，各个所述固定孔之间的间距为10～15mm。

优选地，所述刮刀的高度为15～50mm。

优选地，所述送粉仓可上下移动地连接在所述工作台的一侧。

优选地，在所述送粉仓的左右两侧的内壁上设有多个卡槽，所述卡槽用于固定所述送粉仓的前后挡板。

优选地，在所述送粉仓的左右两侧的内壁上设有多个等间距排列的卡槽，所述卡槽用于固定所述送粉仓的前后挡板，各个所述卡槽之间的间距等于各个所述固定孔之间的间距。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：与传统的焊接工艺相比，采用本实用新型的3D打印设备对模仁进行修模的打印面与原零件面之间不会有残余应力存在，不产生裂纹、气孔、夹渣等缺陷，增加了模仁的使用寿命；与传统的模仁降面的方式相比，节省了加工时间，提高了开发周期进度，3D打印只需要变更模仁的局部特征，模仁上原本已经配好的配合面就不需要作变更，从而简化了修模的方法；与传统的3D打印设备相比，不需对修模面以上的部分进行处理，使得缩短了加工时间与降低修模难度，从而大大提高了生产效率，且适用范围更加广泛。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的针对模仁修模的3D打印设备的结构示意图；

图2是图1中的3D打印设备的局部结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是采用本实用新型优选实施例的针对模仁修模的3D打印设备修模完成的模仁的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1，本实用新型优选实施例的针对模仁修模的3D打印设备包括工作台10、送粉仓20、收粉仓30和刮刀机构40，送粉仓20和收粉仓30分别设置在工作台10的左右两侧，工作台10用于固定待修模的模仁50和基板60，刮刀机构40可左右移动地设置在工作台10的上方，刮刀机构40包括刮刀41，其中刮刀41的宽度小于模仁50的待修模面51所处于的凹槽的宽度，以让刮刀41可从所述送粉仓20穿过模仁50的待修模面51处移动至收粉仓30处。

结合图2和图3，刮刀机构40还包括刮刀固定板42，在刮刀固定板42上设有多个等间距排列的固定孔421，刮刀41固定连接在至少两个固定孔421上，各个固定孔421之间的间距A为10～15mm。其中刮刀固定板42与机台上的轨道连接，可以沿着Z轴方向上下移动，根据模仁50的待修模面51的位置来调整高度。刮刀41的尺寸根据模仁50的待修复面51来决定，以工作台10的基板大小为252mm*252mm为例，刮刀41的宽度S的宽度为15～200mm，高度H为15～50mm。刮刀41的进给速度通过机台设备来进行配置，在本实施例中，刮刀41在X方向行程只需要超过模仁50的最外尺寸，X方向的刮刀41的行程距离是可以根据实际的案例来修改的；当刮刀41超过模仁50的最外尺寸时，多余的粉末就掉落在模仁50下方的基板60上，传统的刮刀41在X方向上的进程需要从送粉仓到收粉仓，行程是整个工作台，X方向的形成相对于本实施例的行程长，刮刀41铺粉时在X方向的形成缩短可以提高生产效率。

如图1，送粉仓20可上下移动地连接在工作台10的一侧，送粉仓20设有可移动的前挡板21和后挡板22，且在送粉仓20的左右两侧的内壁上设有多个卡槽23，前挡板21和后挡板22可以分别固定在各卡槽23上，从而使得送粉仓20的容积可变，其中各个卡槽23之间的间距可以等于各个固定孔421之间的间距，使得刮刀41在刮送粉仓20的粉时能够刮到全部宽度的粉，刮刀41的宽度大于送粉仓20的前后两个挡板之间的距离。

结合图4，采用本实用新型优选实施例的针对模仁修模的3D打印设备在模仁50的待修模面51上增加特征511的步骤包括：用计算机软件建立3D打印模仁特征的模型，3D打印模仁特征的尺寸在设计时需要比实际尺寸加大0.20～1.00mm的精加工余量，切片分层，通过计算机传输到工作台10内待打印，3D打印模仁特征位置需要与工作台上实物的位置相同；首先将模仁50与基板60相连，连接方式可以采用螺丝固定，连接时将两个零件用酒精擦拭干净，保证模仁50与基板60之间无颗粒杂质，避免杂质影响零件的平面度；模仁50与基板60一起放置在工作台10内，用水平仪校平模仁50的待修模面51，X、Y方向均需要校平，其中待修模面51提前被加工成一个平面，相对于模仁50的底部的平面度为±0.015mm；用塞尺片测量待修模面51与刮刀41之间的高度为0.02～0.05mm，0.02～0.05mm为每一层铺粉的厚度；将送粉仓20内的粉扎实，避免刮刀41刮粉时往下沉，因刮刀刮粉时会给粉一个作用力，送粉仓20内的粉扎实后，刮刀41刮粉时能够保证每一个层的面积铺粉高度近似一致，打印零件的精度高；然后，待准备工作都做好后，给图1所示的3D打印设备所处的工作仓内充入惰性气体(氩气或氮气)，待工作仓内的惰性气体OK后开始打印增加特征；本实施例通过采用选择性激光烧结的方式，在烧结零件的第一层时需要烧结两次，这样3D打印面与待修模面51的结合力更强，激光烧结时可以在每一层选择不同的起点，如可以绕360°旋转的方向开始烧结，每一层烧结的起点不一致，使得层与层之间的结合力更强，层与层之间更加紧密，零件的强度好；3D打印开始工作时，送粉仓20可以上升0.10～0.30mm的高度，刮刀41将送粉仓20的粉末从送粉仓20刮到3D打印平面上，多余的粉末就落在收粉仓30内，根据计算机切片的形状激光开始选择性烧结；烧结完成后，为避免刮刀41碰到已经烧结的面，工作仓整体下降0.12～0.15mm，刮刀41再从收粉仓30移动到送粉仓20的最边侧，工作仓上升0.10mm(工作仓的高度在烧结位置是不变的，下降的高度-上升的高度0.10mm＝0.02～0.05mm为每一层铺粉的厚度)，送粉仓20上升0.10～0.30mm，然后再重复刮刀41沿X方向做往返运动，每打印一层，将基板60与模仁50一起下降0.02～0.05mm的高度，直到打印完成如图4所示，将基板60与模仁50从工作台10上拆下来。

与传统的焊接工艺相比，采用本实用新型的3D打印设备对模仁进行修模的打印面与原零件面之间不会有残余应力存在，不产生裂纹、气孔、夹渣等缺陷，增加了模仁的使用寿命；与传统的模仁降面的方式相比，节省了加工时间，提高了开发周期进度，3D打印只需要变更模仁的局部特征，模仁上原本已经配好的配合面就不需要作变更，从而简化了修模的方法；与传统的3D打印设备相比，不需对修模面以上的部分进行处理，使得缩短了加工时间与降低修模难度，从而大大提高了生产效率。其中采用3D打印的工艺，3D打印面与原零件面的结合力强，近似为一个零件，零件使用寿命长。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。