一种SLM成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置及铺粉方法与流程

本发明涉及slm成形设备的技术领域，具体地，涉及一种slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置及铺粉方法。

背景技术：

现有slm成形设备的铺粉装置采用的刮刀主要为橡胶刮刀、陶瓷刮刀或硬质合金刮刀。采用不同材质的刮刀各有利弊，橡胶刮刀对于大幅面结构以及精细结构均能较好成形，但容易导致零件最终尺寸有所偏差。陶瓷刮刀或硬质合金刮刀对于大幅面结构容易卡刀甚至损坏刮刀，对于精细结构易将零件刮坏，但对于其他形状均能很好的成形并保证零件的尺寸精度。

现有slm成形设备的铺粉装置均采用单一材质的刮刀。对于具有大幅面或精细结构且尺寸精度要求较高的零件，往往无法同时满足，缺乏针对上述零件的铺粉装置，为了满足上述要求，业界需要实现满足相关要求的铺粉装置，提高成形成功率并满足尺寸精度要求。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置及铺粉方法。

根据本发明提供的一种slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置，包括铺粉小车、刮刀架、柔性刮刀、硬质刮刀、电机以及控制系统，其中：刮刀架安装在铺粉小车两侧；柔性刮刀和硬质刮刀装在两侧的刮刀架上；铺粉小车两侧同时安装电机，两侧的电机的螺纹轴分别连接两侧的刮刀架；控制系统安装于铺粉小车上，控制系统连接铺粉小车两侧的电机。

优选地，柔性刮刀的材质为橡胶，硬质刮刀的材质为陶瓷或硬质合金。

优选地，电机能够带动刮刀架上下运动。

优选地，当铺粉时，柔性刮刀或者硬质刮刀中的一个刮刀下降至接触铺粉面，另一个刮刀脱离铺粉面。

本发明提供了一种基于上述的slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置的slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉方法，包括如下步骤：

步骤1：开始打印前，柔性刮刀、硬质刮刀保持同等高度，同时保证铺粉良好；

步骤2：根据零件当前切片层的形状选择采用柔性刮刀或硬质刮刀进行铺粉，若当前切片层为大幅面或精细形状，采用柔性刮刀，否则采用硬质刮刀；

步骤3：控制系统将选中的刮刀通过电机下降到铺粉面，同时将未选中的刮刀上升，保证与铺粉面脱离接触；

步骤4：当切换刮刀时，控制系统通过电机先将选中的刮刀下降至铺粉面，将另一刮刀上升设定距离，保证与铺粉面脱离接触。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构合理，设计巧妙且操作方便；

2、本发明同时装备有多种刮刀，满足零件的多样化要求，大大提高了成形成功率和尺寸精度；

3、本发明解决了具有大幅面或精细结构且尺寸精度要求较高的零件在刮刀铺粉时易卡刀或刮坏零件的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置的结构示意图。

图中示出：

铺粉小车1

刮刀架2

柔性刮刀3

硬质刮刀4

电机5

控制系统6

软件程序7

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置，包括铺粉小车1、刮刀架2、柔性刮刀3、硬质刮刀4、电机5以及控制系统6，其中：刮刀架2安装在铺粉小车1两侧；柔性刮刀3和硬质刮刀4装在两侧的刮刀架2上；铺粉小车1两侧同时安装电机5，两侧的电机5的螺纹轴分别连接两侧的刮刀架2，电机5能够带动刮刀架2上下运动。控制系统6安装于铺粉小车1上，控制系统6连接铺粉小车1两侧的电机5。软件程序7用于判断需选择的刮刀，并发送指令给控制系统6。

进一步地，柔性刮刀3的材质为橡胶，硬质刮刀4的材质为陶瓷或硬质合金。

当铺粉时，柔性刮刀3或者硬质刮刀4中的一个刮刀下降至接触铺粉面，另一个刮刀脱离铺粉面。

本发明提供了还一种slm成形过程中可自动更换刮刀的铺粉方法，包括如下步骤：

步骤1：开始打印前，柔性刮刀3、硬质刮刀4保持同等高度，同时保证铺粉良好；

步骤2：软件程序7根据零件当前切片层的形状选择采用柔性刮刀3或硬质刮刀4进行铺粉，若当前切片层为大幅面或精细形状，采用柔性刮刀3，否则采用硬质刮刀4；

步骤3：控制系统6接收到软件程序7的指令后将选中的刮刀通过电机5下降到铺粉面，同时将未选中的刮刀上升，保证与铺粉面脱离接触；

步骤4：当切换刮刀时，控制系统6通过电机5先将选中的刮刀下降至铺粉面，将另一刮刀上升设定距离，保证与铺粉面脱离接触。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种SLM成形过程中可自动更换刮刀的铺粉装置及铺粉方法，该装置包括铺粉小车，刮刀架，柔性刮刀，硬质刮刀，电机，控制系统。软件程序根据零件当前切片层的形状选择柔性刮刀或硬质刮刀进行铺粉，控制系统接收到软件程序的指令后，将选中的刮刀通过电机下降到铺粉面，同时将未选中的刮刀上升一定距离，与铺粉面脱离接触。当需要切换刮刀时，控制系统通过电机先将选中的刮刀下降至与之前铺粉刮刀相同的高度，然后将之前铺粉刮刀上升一定距离，与铺粉面脱离接触。本发明解决了具有大幅面或精细结构且尺寸精度要求较高的零件在刮刀铺粉时易卡刀或刮坏零件的问题。

技术研发人员：邓竹君;成群林;杨长祺;柯林达;肖美立;姚斐
受保护的技术使用者：上海航天精密机械研究所
技术研发日：2018.09.13
技术公布日：2019.03.12