选择性激光烧结设备的供粉装置的制作方法

本发明涉及选择性激光烧结成型技术领域，特别是涉及一种选择性激光烧结单面供粉用的漏粉装置以及供粉装置。

背景技术：

目前，3D打印机逐渐出现在人们的视野中，而选择性激光烧结(简称SLS)的3D打印机作为工业加工的一种重要手段也越来越体现出不可忽视的作用。该技术以固体粉末为原料，将CAD模型直接转化为实体。根据材料性质、制件结构和工艺要求等因素，SLS3D打印设备的铺粉装置在工作平台上均匀铺上一层很薄的粉末供一层截面形状的烧结，粉末层的厚度、密度、均匀度等都直接影响烧结质量。

粉末的铺覆是影响3D打印成型质量、成型速度和可靠性的关键工序，它包括粉末供给和辊子压实两部分，传统的粉末烧结快速成形中，选择性激光烧结多采用多个工作缸供粉方式，即平行布置的工作缸和供成型缸，在工作过程中，一层粉末成形完成后，工作缸中的工作平面下降一层，供成型缸中的活塞上升一层，推出一定量的粉末，由铺粉辊或刮板将粉末铺在工作平面上，完成铺粉后将多余粉料卸至两侧溢粉缸。由于铺粉时粉料完全暴露在工作环境中，铺粉辊运动产生的离心力将粉末抛洒在已铺好的粉末层及工作以外区域，影响铺粉质量，并对设备的工作环境造成污染。

为了进一步提高铺粉效率、改善铺粉质量。人们对SLS供粉铺粉装置进行进一步改善。如同济大学研究出的供粉系统，其采用上供粉方式，即在工作平台上方进行定量供粉，并和铺粉辊运动集成，形成独立的铺粉装置模块；该设计在原有程度上节约了3D打印的设备空间，供粉过程也更为准确、清洁，但是该设备对漏粉过程需要精确控制，比如漏粉量和漏粉速度及随着铺粉装置移动速度的之间的定量关系，这对控制系统要求特别高，此外，该方式的漏粉装置在工作台上多次铺设层粉末材料后，有时需要人工进行补料，给操作者带来不便，且影响成形效率。

中国专利CN 203409251提出一种用于选择性激光烧结设备用自动补料供粉装置，该装置设有储料箱，当铺粉辊多次铺粉时，在计算器上设定次数，通过铺粉辊碰触限位挡板的次数来计数，计数器将记录的数据传给出料控制器，由出料控制器控制储料箱内粉末的流出。该装置虽然解决了上述装置可能出现的人工补料的问题，但是增加了3D打印设备的空间，且结构复杂，需要更多的传动与控制装置，不利于工艺的控制及保证设备可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种用于选择性激光烧结设备上，能够精准供粉的单面漏粉装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：选择性激光烧结设备的供粉装置的工作台上方设有漏粉管，所述漏粉管顶端与进料斗连接，底端设有活动板，所述活动板通过水平的滑动导向结构固定，所述活动板上固定有漏粉座，所述漏粉座上设有漏粉槽孔，所述活动板上设有回位弹簧，当漏粉座水平方向不受力时，所述漏粉槽孔与漏粉管错位处于非漏粉状态，当漏粉座水平方向受力时，所述漏粉槽孔与漏粉管对位处于漏粉状态；

所述漏粉槽一侧的漏粉座底面凸出有接触块，所述漏粉槽另一侧设有传动块，所述传动块下方设有铺粉辊，所述传动块上方固定在由导轮支撑传送带上，所述铺粉辊上方的传动块水平固定有送粉皮带，所述送粉皮带上凸出有与其传动方向垂直的隔板，当所述送粉皮带随传动块水平方向位移时，所述隔板与接触块接触。

所述回位弹簧连接活动板和漏粉管。

所述导轮由电机驱动，两个所述导轮旁均设有限制传动块位移范围的限位块。

支撑所述送粉皮带的滚轮内设有阻尼机构。

所述工作台的两端设有溢粉孔，且所述溢粉孔的上表面与所述工作平台的上表面平齐。

所述导轮固定在升降机构上，所述导轮上设有测量导轮与工作台间距的测距机构。

所述进料斗与粉末供给包直接相连。

本发明漏粉装置采用漏粉板滑动设于漏粉管和底板之间，通过漏粉板的滑动，实现漏粉孔与漏粉通道或漏粉槽的对接，完成粉末从漏粉管道内转运到漏粉槽处落下，实现粉末的定量供粉，且粉末漏斗可以与粉末供给包等直接相连，替代人工补粉；利用驱动铺粉辊的传动块来驱动漏粉板运动，实现自动供粉铺粉的功能。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为选择性激光烧结设备的供粉装置结构示意图；

图2为图1中送粉皮带结构示意图；

上述图中的标记均为：1、进料斗；2、导轮；3、活动板；4、漏粉座；5、接触块；6、铺粉辊；7、送粉皮带；8、回位弹簧；9、溢粉孔；10、限位块；11、漏粉管；12、传动块；13、工作台。

具体实施方式

如图1所示，供粉装置设有竖直固定的漏粉管11，漏粉管11顶端与进料斗1连接，进料斗1可以与粉末供给包等直接相连，替代人工补粉。漏粉管11底端设有活动板3，活动板3通过水平的滑动导向结构固定，则活动板3能够相对漏粉管11水平方向来回滑动，为了限制活动板3与漏粉管11的相对位置，活动板3和漏粉管11之间设有回位弹簧8，回位弹簧8的拉伸方向与活动板3的滑动方向相同，则当活动板3侧向不受力时，通过回位弹簧8能够保证活动板3与漏粉管11处于一个较为固定的相对位置。

活动板3上固定有漏粉座4，漏粉座4上设有漏粉槽孔，通过漏粉槽孔可以向下方洒落料粉，当漏粉座4水平方向不受力时，漏粉槽孔与漏粉管11错位处于非漏粉状态，即漏粉管11不与漏粉槽孔连通，处于被堵住的状态，料粉无法洒落，当漏粉座4水平方向受力时，回位弹簧8会被拉伸或挤压，活动板3与漏粉管11的相对位置会发生变化，即漏粉槽孔与漏粉管11对位处于漏粉状态；漏粉管11与漏粉槽孔连通，料粉则通过漏粉槽孔洒落。

漏粉槽一侧的漏粉座4底面凸出有接触块5，漏粉槽另一侧设有传动块12，传动块12上方固定在传送带上，传送带由导轮2支撑，导轮2由电机驱动，两个导轮2旁均设有限制传动块12位移范围的限位块10，传送带的运动方向与活动板3的运动方向相同，传动块12下方设有铺粉辊6，漏粉槽孔和铺粉辊6下方为工作台13，铺粉辊6用于铺平洒落在工作台13上的料粉。

铺粉辊6上方的传动块12上水平固定有送粉皮带7，如图2所示，送粉皮带7由两个滚轮支撑，送粉皮带7的运动方向与传送带的运动方向相同，送粉皮带7上凸出有与送粉皮带7传动方向垂直的隔板，隔板之间的间隙用于存放粉料，当送粉皮带7随传动块12水平方向位移时，隔板与接触块5接触。这样当传送带驱动传动块12向接触块5运动时，送粉皮带7的隔板会推动接触块5带动活动板3侧向移动，从而使漏粉槽孔与漏粉管11连通处于漏粉状态，粉料由漏粉槽孔下落，同时接触块5也会反向推动送粉皮带7转动，为了保证两者之间的具有足够相互作用的力，支撑送粉皮带7的滚轮内设有阻尼机构。当送粉皮带7收集料粉足够后，传动块12会反向移动，接触块5仍会拨打送粉皮带7转动，将其表面收集的料粉转动散落到工作台13上，同时活动块在回位弹簧8的作用下，也会复位，即漏粉槽孔与漏粉管11回到错位状态，处于非漏粉状态，漏粉管11不与漏粉槽孔连通，漏粉管11被堵住，料粉无法洒落。

洒落到工作台13上的粉料由铺粉辊6均匀铺平，工作台13的两端设有溢粉孔9，且溢粉孔9的上表面与工作平台的上表面平齐，可以将多余的粉料排出，此外，导轮2固定在升降机构上，导轮2上设有测量导轮2与工作台13间距的测距机构，能够精准调节铺粉辊6与工作台13的间隙，从而调节铺粉的厚度。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。