一种用于铺粉式选区熔融设备成型缸的防塞粉装置的制作方法

本发明属于铺粉式选区熔融设备成型缸防塞粉方法的发明，特别涉及一种将四个薄板通过卡扣连接的设计，有望用于铺粉式选区熔融设备中成型缸的防塞粉

背景技术：

铺粉式选区激光熔融技术是一种典型的金属3d打印技术，其基本原理是铺粉装置将金属粉末均匀铺在成型基板上，然后激光(或电子束)在振镜系统的控制下，对铺好的粉层进行选择性地扫描熔化。然后基板下降一个层厚，铺粉装置进行铺粉。不断重复以上步骤，层层堆积，最终完成金属零件的加工。与传统零件加工技术相比，选区熔融成型技术能够实现材料的充分利用，并能够制造形状非常复杂的零件。目前，该技术已经广泛用于航空航天、医疗等领域，有非常好的发展前景。

选区熔融成型设备中，激光(或电子束)每扫描完一层粉末，成型基板会下降一层，在成型基板的下降过程中，基板上的粉末会堆积在基板和成型缸内壁之间的缝隙中。目前常用的解决办法是提高基板和成型仓内壁的尺寸精度并且安装橡胶圈进行密封，但是由于粉末颗粒非常小，因此颗粒还是不可避免地在缝隙中塞积。本发明针对选区熔融成型设备成型基板容易塞粉的问题特别设计了一种可防止塞粉发生的装置。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于实现选区熔融设备中，解决成型缸塞粉的问题，特别设计了一种防塞粉装置，可以安装在已经在使用的成型缸上，也可以将该装置与成型缸相结合制备新的成型缸，实现成型基板和成型缸壁分离，进而避免塞粉的作用。

用于铺粉式3d打印机成型缸的免塞粉结构，其特征在于：包括矩形固定环、矩形挡板、矩形固定环为回字形结构，矩形固定环包括挡粉用的卡扣和连接用的卡扣；矩形固定环四个角是用来连接用的的卡扣；连接用的卡扣为直角结构，内部为相互垂直的两个弧形通道，其作用在于使两个矩形挡板在通过两个弧形通道之后相互粘连；回字形挡板的四个边上两个连接用的卡扣之间是挡粉用的卡扣，其作用在于防止粉末从边缘流出去；挡粉用的卡扣内部设有一个弧形通道；

矩形挡板其一侧粘有矩形橡胶条，橡胶条垂直于矩形薄挡板的一面粘有魔法贴子贴，而矩形挡板的另一侧与矩形橡胶条对称的地方粘有魔法贴母贴；矩形挡板的下端与橡胶底板连接；

金属底板形状为方形，面积和所述的四个矩形挡板围成的立方体的底面积相同；

初始状态下，金属底板位于最高处，即和回字形结构的相接触；矩形挡板通过卡扣和金属底板的四个边连接；在使用过程中，金属底板逐渐下降，四个矩形挡板随之运动，并通过卡扣逐渐连接在一起；矩形挡板为弹性材料，能在挡粉用的卡扣和连接用的卡扣的弧形通道中翻折。

与现有的防塞粉装置和技术相比，该装置通过薄片将成型基板和成型缸缸壁分离，从根本上避免了粉末塞积的问题。

附图说明

图1：整体结构示意图1：连接用卡扣；2：矩形挡板；5：挡粉用卡扣

图2：内部细节图，3：连接用密封条；4：成型基板。

图3：薄片连接板角和边部分示意图。

图4：薄片以及密封条和成型基板，:6：连接成型板的一端

具体实施方式

本发明所设计的防塞粉装置采用的技术方案是：

(1)整套装置由三部分组成，包括薄片连接板、薄片和成型基板。

(2)薄片连接板整体外形为回字形结构，连接板具有一定的厚度，其四个边的内部是180°的环形通道，通道的厚度等于薄片的厚度，出口和入口都在连接板的下端。薄片从入口进入，旋转180°后从出口出来。从出口出来的这一端和基板的四个边连接；薄片连接板的四个角的内部结构是相互垂直的通道，即相邻两个边上的环形通道在这里相互垂直，这样相邻的两个薄片通过环形通道的时候能够连接在一起。

(3)薄片的作用是将成型基板和成型缸缸壁分离开，防止塞粉。薄片的下端和成型基板连接，薄片的其中一侧粘贴有矩形密封条，其作用是增加薄片的侧边厚度，便于和相邻薄片相连接。

(4)成型基板是倒着的t型金属板，成型过程会在基板上进行。其形状设计的作用主要有两点：1.是为了和薄片连接板的形状相契合；2.是在成型过程中，随着基板的下降，连接板下部的空间要大于每一次的铺粉量，因此在基板的每一次下降中，粉层相对于已成型零件会下降一定高度，这样在下一次铺粉的时候，前一层的粉末就不会对新粉产生干扰。

将图2中连接用密封条粘在薄片的一端，在密封条的侧面粘上双面胶，依次制作四个相同的薄片，然后沿着连接板的入口穿过连接板。将穿过连接板的这一端和成型基板的四个边相连接。

将控制成型基板升降的升降台升到最高处，然后将连接板与成型缸顶端相连，是连接板的上平面和成型平面保持平衡；将成型基板和升降台相连接。

将以上各部分固定完成之后即可进行成型过程。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于铺粉式选区熔融设备成型缸的防塞粉装置，特别涉及一种将四个薄板连接起来的卡扣的设计方案，主要目的在于：成型基板下降过程中带动矩形环四个边上的四个薄板向下移动，相邻两个薄板通过矩形环四个角上的卡扣进行垂直连接，并配合底部的矩形薄板共同组成一个长方体成型仓，使成型基板、成型件和粉末全部置于其中。与现有成型仓机构相比，该机构通过四个薄板将成型基板与成型缸四壁隔开，并将成型基板和金属粉末置于由四个薄板和底部薄板组成的封闭槽内，这样在保证成型基板能够向下移动的同时又使成型基板和粉末与成型仓四壁相隔离，避免了粉末堆塞在成型基板和成型仓四壁之间，进而发生塞粉。

技术研发人员：张永志;刘富荣;陈继民;王文椿;石梓远;晏恒峰;曾勇
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2017.04.27
技术公布日：2017.08.15