一种柔性铺粉装置的制作方法

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种柔性铺粉装置。

背景技术：

3D打印技术是金属件直接成型的一种方法，是快速成型技术的最新发展。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维CAD模型直接成型有特定几何形状的零件，成型过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合。采用传统的机加工手段无法制造出的形状结构复杂的金属零件，是3D打印技术应用的主要方向之一。

基于铺粉方式的3D打印技术的成形过程如下：铺粉装置在成形缸上铺设一层金属粉末，能量束在计算机控制下，根据成形件截面形状信息，对粉末进行扫描，使扫描区域内的粉末熔化，得到成形件单层；接着成形缸下降一层厚的距离，铺粉装置重新铺粉，继续下一层的成形；如此逐层叠加，最终获得特定几何形状的金属零件。

在上述成形过程中，要求铺粉装置能够把金属粉末均匀、平整地铺在成形缸上，现有技术中，一般采用刮刀进行铺粉。刮刀按照刮刀材料的不同可分为刚性刮刀和柔性刮刀两大类。其中，刚性刮刀利用纯金属或陶瓷制成，柔性刮刀采用比如硅胶的柔性材料制成。

由于在成形过程中，一般会产生粉末汇聚、飞溅等现象，而且在成形件表面经常会出现凸起点，采用刚性刮刀进行铺粉，当成形件表面出现凸起时，容易发生刮刀卡停现象，成形过程被迫中止；采用柔性刮刀替代刚性刮刀，可以很好地避免在铺粉过程中刮刀发生卡停，但是，相比于刚性刮刀，柔性刮刀也存在强度方面的不足。

另外，现有的柔性刮刀大多采用圆柱形或方形截面的硅胶条或硅胶棒，其固定方式类似于刚性刮刀，采用金属压板和一定数量螺钉将刮刀固紧于铺粉装置主体结构上。然而，由于硅胶等柔性材料自身存在的塑性和伸缩性，在刮刀的安装过程中，金属压板的压力分布不均匀，会导致柔性刮刀的压缩变形量不一致，进而导致刮刀发生扭曲变形。而金属压板的压力分布属于不可控制因素，所以刮刀自身的线性度难以保证。特别对于双向铺粉装置所采用的双刮刀模式，这种柔性刮刀自身的高低不平会严重影响铺粉的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种柔性铺粉装置，解决了现有柔性铺粉装置压紧安装时容易产生变形的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种柔性铺粉装置，包括刚性主体和柔性刮刀，刚性主体下沿开有容纳槽，柔性刮刀镶嵌于刚性主体的容纳槽中、与刚性主体紧密结合并形成一个整体。

本实用新型的特点还在于：

容纳槽为燕尾槽。

容纳槽包括沿刚性主体的下沿自下而上相连通的燕尾槽和延伸槽。

容纳槽包括沿刚性主体的下沿自下而上相连通的延伸槽和燕尾槽。

容纳槽内表面具有喷砂层。

柔性刮刀包括形状与刚性主体的容纳槽相匹配的刀体部分和沿刀体部分延伸出容纳槽外的刀刃部分。

柔性刮刀通过注铸方式镶嵌进刚性主体的容纳槽中。

本实用新型的有益效果是：本实用新型柔性铺粉装置，采用压紧件进行固定时，刚性主体与压紧件直接接触，因此柔性刮刀不会受力或者受力非常小，不会产生传统柔性刮刀安装固定时的变形问题；本实用新型柔性铺粉装置，既保持了刚性铺粉装置应有的强度，又兼顾了现在柔性铺粉装置避免卡停的优势。

附图说明

图1是本实用新型柔性铺粉装置的实施例1的横截面示意图；

图2是本实用新型柔性铺粉装置的实施例2的横截面示意图；

图3是本实用新型柔性铺粉装置的实施例3的横截面示意图；

图4是本实用新型注铸模具结构示意图；

图5是本实用新型注铸过程中刚性主体固定于注铸模具中的横截面示意图。

图中，1.刚性主体，2.柔性刮刀，3.左侧模具，4.右侧模具，5.模具侧板，6.模具盖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型柔性铺粉装置，包括刚性主体1和柔性刮刀2，刚性主体1为上部封闭的条状结构，刚性主体1下沿开有容纳槽，柔性刮刀2通过注铸方式镶嵌于刚性主体1的容纳槽中、与刚性主体1紧密结合并形成一个整体。柔性刮刀2用于铺粉，刚性主体1用于柔性刮刀2的固定及强度保持。刚性主体1的材质可以为金属、陶瓷等。

实施例1

如图1所示，容纳槽为燕尾槽，可以防止柔性刮刀2脱落。

实施例2

如图2所示，容纳槽包括沿刚性主体1的下沿自下而上相连通的燕尾槽和延伸槽，延伸槽起到抵抗扭矩的作用，并且进一步防止柔性刮刀2脱落。

实施例3

如图3所示，容纳槽包括沿刚性主体1的下沿自下而上相连通的延伸槽和燕尾槽。

容纳槽内表面还可以进行喷砂处理，提高容纳槽内表面的粗糙度，防止柔性刮刀2脱离刚性主体1。

柔性刮刀2包括形状与刚性主体1的容纳槽相匹配的刀体部分和沿刀体部分延伸出容纳槽外的刀刃部分，刀体部分和刀刃部分一体成形。柔性刮刀采用硅胶材料制成。

本实用新型采用注铸技术，借助注铸模具将液态硅胶浇注至刚性主体1的容纳槽内，待液态硅胶凝固后，拆除模具，得到完整的柔性铺粉装置。

注铸模具，如图4所示，包括下模，下模包括左侧模具3和右侧模具4，左侧模具3和右侧模具4的内部空腔形状与柔性铺粉装置的形状一致，下模的两端侧面设置有模具侧板5，下模的上端设置有模具盖板6(如图5所示)。左侧模具3、右侧模具4、模具盖板6以及模具侧板5之间采用螺钉固定。为了保证柔性铺粉装置注铸成功，左侧模具3、右侧模具4、模具侧板5均设置有用于排气的通道。

利用注铸模具制作柔性铺粉装置的具体制作方法为：

步骤1：根据柔性铺粉装置形状，预先加工好注铸模具和柔性铺粉装置的刚性主体1；

步骤2：将刚性主体1放置于左侧模具3和右侧模具4构成的空腔内对应位置，并采用螺钉固定压紧刚性主体1；

步骤3：将液体硅胶沿注铸模具的浇铸口自上而下浇铸于空腔内，并采用螺钉将模具盖板6固定于左侧模具3和右侧模具4上，以压紧空腔内的液体硅胶，静置待液体硅胶冷却凝固；

步骤4：拆除模具，得到完整的柔性铺粉装置。

注铸过程中刚性主体固定于注铸模具中的横截面示意图如图5所示。

本实用新型采用在刚性主体1的容纳槽中注铸柔性刮刀2，保证了柔性铺粉装置刚性主体1和柔性刮刀2的紧密贴合。

本实用新型柔性铺粉装置在固定安装时，采用压紧件进行固定，由于与压紧件直接接触的是本实用新型柔性铺粉装置的刚性主体1，因此柔性刮刀2部分不会受力或受力非常小，不会产生传统柔性刮刀安装固定时的变形问题。

另外，本实用新型柔性铺粉装置在长时间使用后，因磨损等因素报废，可削除刚性主体1内的柔性刮刀2，重复注铸使用，降低了铺粉装置的更换成本。