一种应用于金属3D打印装备铺粉导轨与丝杠的防尘装置的制作方法

本实用新型涉及零件成型制造领域，尤其涉及一种应用于金属3D打印装备铺粉导轨与丝杠的防尘装置。

背景技术：

激光选区熔化是目前最有前景的金属3D打印技术，其基本原理是按照预置粉末方式添加粉末的成型过程如下：铺粉装置在成型缸上铺上一层金属粉末，激光束在计算机控制下，根据成型件截面形状信息，对粉末进行选择性扫描，使扫描区域内的粉末粘结或熔化，得到成型件的单层形状；接着成型缸下降一个层厚的距离，铺粉装置重新铺粉，继续进行下一层的成型；如此逐层叠加，最终获得特定几何形状的金属零件。

在金属3D打印过程中，丝杠导轨带动铺粉臂和铺粉机构做周期往复运动，由于铺粉刷的推动和保护气体的吹动，会引起成型室内少量粉末飘浮；另外，激光与粉末作用产生汽化产物、烟尘或飞溅等颗粒物。由于传统的铺粉设计方式须保留一定的长方形口以确保铺粉臂运动时不受影响。但是整个长方形口的设计在成型过程中，除了一小部分由铺粉臂的一部分填充外，其余部分均为敞开状态。因此，在成型过程中产生的细小颗粒物将沿着敞开的长方形口轻而易举的进入丝杠及导轨区域，严重污染导轨的运行环境，严重时将导致导轨因严重磨损而损坏，造成成型过程失败，浪费了人力物力和财力。由于激光选区熔化采用金属粉末加工的特点，目前成型室内的颗粒物只能降低，无法完全清除。因此需要一种能够有效阻止颗粒物进入导轨室的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、安装方面的应用于金属3D打印装备铺粉导轨与丝杠的防尘装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种应用于金属3D打印装备铺粉导轨与丝杠的防尘装置，包括铺粉臂2、安装在铺粉臂2上的并与其同步运动的铺粉机构5，以及用于驱动铺粉臂2在3D打印过程中运动的丝杆机构1；在铺粉臂2与铺粉机构5之间设置有用于隔离粉末的防尘装置，该防尘装置将3D打印过程中漂浮的粉末隔离在铺粉导轨与丝杠之外；

所述防尘装置包括防尘挡板3、由多个连续的褶皱构成的伸缩褶皱帘9和用于支撑伸缩褶皱帘9的支撑框8，支撑框8的上下侧边12分别安装有条形轨迹槽11，支撑框8置于这两个条形轨迹槽11之间；伸缩褶皱帘9左右两端与支撑框8的边框固定；伸缩褶皱帘9的上下两个边缘被限制在条形轨迹槽11内，并与条形轨迹槽11自由滑动配合。

所述防尘挡板3上开设有上下两条结构相同、平行对称的条形开口6；铺粉臂2的轴杆7先穿过伸缩褶皱帘9中部的装配口10，再穿过条形开口6连接铺粉机构5；当铺粉臂2沿着该条形开口6带动铺粉机构5轴向运动时，也同步带动伸缩褶皱帘9沿着该条形开口6轴向收缩或者伸展。

所述轴杆7与装配口10之间充填有密封胶。

所述支撑框8的左右两端通过螺栓固定在防尘挡板3上，并接合处充填密封胶。

所述铺粉机构5通过固定板4安装在铺粉臂2轴杆7的端部。

所述铺粉臂2的臂体为镂空结构。

所述伸缩褶皱帘9由尼龙复合材料制成。

所述防尘挡板3材质为不锈钢。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本实用新型在铺粉臂与铺粉机构之间设置有用于隔离粉末的防尘装置，该防尘装置将3D打印过程中漂浮的粉末隔离在铺粉导轨与丝杠之外；防尘装置包括防尘挡板、由多个连续的褶皱构成的伸缩褶皱帘和用于支撑伸缩褶皱帘的支撑框，支撑框的上下侧边分别安装有条形轨迹槽，支撑框置于这两个条形轨迹槽之间；伸缩褶皱帘左右两端与支撑框的边框固定；伸缩褶皱帘的上下两个边缘被限制在条形轨迹槽内，并与条形轨迹槽自由滑动配合。在快速成型加工过程中，丝杠机构1带动铺粉臂2、铺粉机构5沿着防尘挡板3的条形开口6的轴向轨迹往复运动。当铺粉臂2向左侧运动时，则伸缩褶皱帘9的左侧处于局部收缩状态，右侧的处于局部伸长状态，反之，则右侧处于局部收缩状态，左侧的处于局部伸长状态。当漂浮的粉末将要通过条形开口6进入丝杆机构1的相关区域区域时，都会被伸缩褶皱帘9阻挡在防尘挡板3的左侧，而通过其他区域进入的粉尘会被防尘挡板3挡住，两者的结果都会将粉尘与丝杆机构1隔离而保护丝杠机构内的部件(如丝杆)不受影响，而且会把粉尘沉积到成型室的一侧用于回收利用。可见本实用新型即防止了粉尘对丝杆机构的污染，保证了丝杆机构运行顺畅，又可将飞溅的粉末回收再利用。

本实用新型技术手段简便易行，即防止了粉尘对丝杆机构的污染，保证了丝杆机构的运行顺畅，又可将飞溅的粉末回收再利用，具有突出的技术效果，有效解决了现有金属3D打印装备工作过程中，由于丝杆机构长期受到粉末及烟尘的污染，而运行不畅等问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为伸缩褶皱帘与支撑框装配结构示意图。

图3为防尘挡板结构示意图。

图4为防尘挡板、伸缩褶皱帘、支撑框和铺粉臂装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至4所示。本实用新型公开了一种应用于金属3D打印装备铺粉导轨与丝杠的防尘装置，包括铺粉臂2、安装在铺粉臂2上的并与其同步运动的铺粉机构5，以及用于驱动铺粉臂2在3D打印过程中运动的丝杆机构1；在铺粉臂2与铺粉机构5之间设置有用于隔离粉末的防尘装置，该防尘装置将3D打印过程中漂浮的粉末隔离在铺粉导轨与丝杠之外；铺粉臂2可采用Q420高强度钢。

所述防尘装置包括防尘挡板3、由多个连续的褶皱构成的伸缩褶皱帘9和用于支撑伸缩褶皱帘9的支撑框8，支撑框8的上下侧边12分别安装有条形轨迹槽11(如条状倒槽形式)，支撑框8置于这两个条形轨迹槽11之间；伸缩褶皱帘9左右两端与支撑框8的边框固定；伸缩褶皱帘9的上下两个边缘被限制在条形轨迹槽11内，并与条形轨迹槽11自由滑动配合。

所述防尘挡板3上开设有上下两条结构相同、平行对称的条形开口6；铺粉臂2的轴杆7先穿过伸缩褶皱帘9中部的装配口10，再穿过条形开口6连接铺粉机构5；当铺粉臂2沿着该条形开口6带动铺粉机构5轴向运动时，也同步带动伸缩褶皱帘9沿着该条形开口6轴向收缩或者伸展。

所述轴杆7与装配口10之间充填有密封胶，放置粉尘通过。

所述支撑框8的左右两端通过螺栓固定在防尘挡板3上，并接合处充填密封胶。

所述铺粉机构5通过固定板4安装在铺粉臂2轴杆7的端部。

所述铺粉臂2的臂体为镂空结构，以减轻铺粉臂的自重，镂空的同时应 保证臂体的强度不受影响。

所述伸缩褶皱帘9由尼龙复合材料制成，其形状为带若干褶皱(如折叠扇的褶皱)的平板状；其收缩比大于10，具有良好的收缩性。

所述防尘挡板3材质为不锈钢，如316L不锈钢。本实用新型防尘挡板3既可与成型室一侧融合，也可根据具体环境单独设立。

快速成型加工过程中，丝杠机构1带动铺粉臂2、铺粉机构5沿着防尘挡板3的条形开口6的轴向轨迹往复运动。当铺粉臂2向左侧运动时，则伸缩褶皱帘9的左侧处于局部收缩状态，右侧的处于局部伸长状态，反之，则右侧处于局部收缩状态，左侧的处于局部伸长状态。

当漂浮的粉末将要通过条形开口6进入丝杆机构1的相关区域区域时，都会被伸缩褶皱帘9阻挡在防尘挡板3的左侧，而通过其他区域进入的粉尘会被防尘挡板3挡住，两者的结果都会将粉尘与丝杆机构1隔离而保护丝杠机构内的部件(如丝杆)不受影响，而且会把粉尘沉积到成型室的一侧用于回收利用。可见本实用新型即防止了粉尘对丝杆机构的污染，保证了丝杆机构运行顺畅，又可将飞溅的粉末回收再利用。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。