一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置及设备的制作方法

本实用新型属于3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置和含有一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置的设备。

背景技术：

3D打印技术是指将所需成形工件的复杂三维形体通过切片处理转化为简单的二维截面的组合。3D打印技术中很多均采用粉末为原材料进行逐层打印，分层堆积，自下而上“生长”成具有任意复杂形状结构的三维产品。3D打印工艺可有效克服传统工艺难以加工的复杂结构及工艺复杂等缺陷，同时也大大改变了产品设计理念，相比传统加工工艺，其加工成本低、材料利用率高、加工速度快。其中，成形系统是3D打印设备的核心部件，主要包括送粉铺粉系统及成形工艺等。

目前，在3D打印制造领域，常见的铺粉工具有刮板、辊子以及移动料斗式。辊子式铺粉方式，机构相对复杂，且辊子滚动会在粉末层表面留下波纹，影响粉末层表面的平整度，同时在粉末承受的辊子压应力传导下面已成形的坯件上，易使强度不高的零件产生裂纹；移动料斗式的铺粉方式，采用移动料斗铺粉时，当成形材料为流动性较差的粉末时，粉末由于“架桥”现象不易从料斗狭缝中流出，影响铺粉效果。

现阶段，采用铺粉装置的各种3D打印技术，往往存在以下问题：①单向铺粉较多，行程浪费，铺粉效率较低。②当采用双向铺粉，如有些采用双辊子结构，每个辊子均要采用电机控制，铺粉结构复杂且不稳定。③现有铺粉送粉结构中，往往采用送粉系统固定，铺粉系统运动，在铺粉过程中，送粉系统与铺粉系统分离，粉末易产生浪费，且成型空间会存在少量扬粉，弹粉现象，影响成型腔工作环境，进而影响成型件的打印质量，以上问题均对成型件的质量以及成型效率产生严重影响，亟待解决。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，解决上述问题。本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置采用送粉铺粉联动结构，结构包括打印工作台，铺粉传动装置，铺粉装置；铺粉装置采用送粉铺粉联动结构，送粉铺粉联动结构自上而下分别包括粉仓、落粉关闭区、定量送粉区，定量送粉区侧面设有铺粉部件。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，落粉关闭区在粉仓底部，包括粉仓端盖、落粉关闭轴、落粉关闭轴把手；所述的粉仓底部件侧面设有粉仓端盖，内部设有落粉关闭轴，粉仓端盖外的落粉关闭轴把手与落粉关闭轴连接；落粉关闭区中的粉仓端盖与粉仓底部设有拆装结构，拆装结构中设有密封圈，起到密封作用，防止工作时扬粉，粉仓端盖、落粉关闭轴和落粉关闭轴把手可从粉仓底部整体抽出，落粉关闭轴中设有落粉关闭口；落粉关闭轴抽出方便，可单独拆卸更换，便于送粉铺粉系统的拆装和清洗。定量送粉区包括粉仓压紧旋钮、辊筒、定量送粉辊、落粉口；粉仓压紧旋钮在辊筒上方，辊筒内设有定量送粉辊，落粉口在定量送粉辊下方，辊筒与粉仓底部连接。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，粉仓底部与辊筒之间设有拆装结构，拆装结构中设有密封圈，起到密封作用，防止工作时扬粉，粉仓可以从送粉铺粉联动结构中分离，从而方便清理粉仓和辊筒的内部。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，粉仓压紧旋钮作用是固定粉仓组件在辊筒上方，保证送粉铺粉联动装置移动的过程中，粉仓相对铺粉装置没有任何的移动，粉仓不晃动。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，定量送粉区的辊筒前端与定量送粉辊的前端通过辊筒右端盖封闭，辊筒后端设有辊筒左端盖，辊筒中的定量送粉辊后端穿过辊筒左端盖与与铺粉传动装置连接。本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，送粉铺粉联动结构与铺粉传动装置之间设有送铺粉分离结构；定量送粉辊内嵌在辊筒中心，其中送粉辊上均匀延母线设置有6个半圆形凹槽，定量送粉辊后端做成花键结构通过辊筒左端盖与铺粉传动装置连接，形成送铺粉分离结构，整个送粉铺粉联动结构可以从打印机中整体取出，方便替换与清洗。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置，铺粉部件在辊筒两侧，每侧各设置一个刮刀，铺粉部件中刮刀穿过辊筒，刮刀上设有刮刀调平结构，通过刮刀调节旋钮调平刮刀与工作平面的距离，刮刀的刮片采用硅胶材料。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置优点在于：①上送粉结构，由电机定量控制定量送粉辊转动，整体结构封闭，由底部下粉，减少粉尘飞溅，减少粉末浪费。②送粉铺粉联动结构中定量送粉辊，均匀延母线设置有6个半圆形凹槽，在与铺粉传动装置联动的过程中，可实现定量高精度铺粉；③粉辊轴末端做成花键结构，可以方便更换粉末，送粉铺粉组件通过花键结构整体抽取下，清洗结束后，整体再插入电机输出轴工作，该结构设计，操作简单方便。④送粉铺粉联动结构中粉仓和落粉关闭轴可以取下，方便单独清洗更换。⑤当粉仓漏斗内粉末需要更换时，只需关闭落粉关闭轴把手，整体取下并更换，在整个更换过程中，粉末密封性好。⑥双刮刀式双向铺粉机构，结构简单可靠，从整体避免一般双向铺粉机构不断切换送粉方向的工作方式，减少送粉机构的故障概率。

一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备，设备结构包括一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置的所有特征；打印工作台两侧分别设有一个粉末回收仓，中心区域设有成型腔；打印工作台侧面设有铺粉传动装置，铺粉传动装置与成型腔之间设有隔板，铺粉传动装置与铺粉装置在隔板两侧；铺粉装置与铺粉传动装置的传动驱动电机输出轴相连。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备，铺粉传动装置中设有轴套、定量送粉辊驱动电机输出轴、定量送粉辊驱动电机，定量送粉辊驱动电机输出轴一端连接轴套，另一端连接定量送粉辊驱动电机，轴套穿过辊筒左端盖与花键连接，辊筒左端盖插入滑块连接块中，保证了结构稳定性。本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备，所述定量送粉辊驱动电机固定在滑块连接块上，滑块连接块固定在导轨上的滑块上，同步带夹紧块通过螺栓固定在滑块连接块上且穿过皮带，导轨固定在导轨安装板上，传动驱动电机固定在电机支架上，传动驱动电机输出轴驱动带轮传动组件带动滑动连接板，滑动连接板带动滑动连接，从而带动铺粉装置。本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备，成型腔内包括活塞、电动缸及成型缸加热隔热组件。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备优点在于：①铺粉装置通过铺粉传动装置从工作台左端向右端运动完成对成形缸铺粉，待该层加工完成后，铺粉装置再通过铺粉传动装置从右向左运动完成对成形缸再次铺粉，实现了双向高效铺粉。②铺粉传动装置通过成型腔隔板布局在成型腔外侧，避免了电机在高温环境中工作，有效的保障了电机工作的稳定性，整个铺粉传动装置布局在成型腔整个工作环境的外面，由成型腔隔板隔开，保护了运动系统的工作环境，没有粉尘污染，可长期、高效运行。③定量送粉辊驱动电机输出轴一端连接轴套，另一端连接定量送粉辊驱动电机，轴套穿过左端盖与花键连接，辊筒左端盖插入滑块连接块中，保证了工作中结构稳定性。④铺粉过程中，送粉铺粉联动结构一起从成型缸左侧往右侧匀速移动，出现无扬粉、弹粉现象，粉末无浪费，保证了成型腔工作环境，从而保证了成型件的打印质量。

附图说明

图1为铺粉装置结构整体侧向示意图；

图2为铺粉联动结构中零组件关系结构的侧向示意图；

图3为铺粉联动结构中零组件关系结构的正向示意图；

图4为铺粉部件区域结构示意图；

图5为一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备结构侧向示意图；

图6一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备连接区域局部拆分图；

图7为一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备结构正向示意图；

图8为一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备结构俯视示意图。

附图标记

1.粉仓 2.粉仓端盖 3.落粉关闭轴 4.落粉关闭轴把手

5.粉仓压紧旋钮 6.辊筒 7. 定量送粉辊 8.落粉口

9.密封圈 10.辊筒右端盖 11.辊筒左端盖 12.花键

13.轴套 14.定量送粉辊驱动电机输出轴 15.定量送粉辊驱动电机

16.刮刀 17.刮刀调平结构 20.滑块连接块 21.传动驱动电机

31.落粉关闭口 50.铺粉装置 51.打印工作台 52.粉末回收仓

53.成型腔 54.铺粉传动装置 55.隔板 101.粉仓底部

200.落粉关闭区 300.定量送粉区 400.铺粉部件。

具体实施方式

一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置优点在于：①上送粉结构，由电机定量控制定量送粉辊转动，整体结构封闭，由底部下粉，减少粉尘飞溅，减少粉末浪费。②送粉铺粉联动结构中定量送粉辊，均匀延母线设置有6个半圆形凹槽，在与铺粉传动装置联动的过程中，可实现定量高精度铺粉；③粉辊轴末端做成花键结构，可以方便更换粉末，送粉铺粉组件通过花键结构整体抽取下，清洗结束后，整体再插入电机输出轴工作，该结构设计，操作简单方便。④送粉铺粉联动结构中粉仓和落粉关闭轴可以取下，方便单独清洗更换。⑤当粉仓漏斗内粉末需要更换时，只需关闭落粉关闭轴把手，整体取下并更换，在整个更换过程中，粉末密封性好。⑥双刮刀式双向铺粉机构，结构简单可靠，从整体避免一般双向铺粉机构不断切换送粉方向的工作方式，减少送粉机构的故障概率。

结合图1、2、3、4所示，一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置50，结构包括打印工作台51，铺粉传动装置54，铺粉装置50；铺粉装置50采用送粉铺粉联动结构，送粉铺粉联动结构自上而下分别包括粉仓1、落粉关闭区200、定量送粉区300，定量送粉区300侧面设有铺粉部件400；

落粉关闭区200在粉仓底部101，包括粉仓端盖2、落粉关闭轴3、落粉关闭轴把手4；所述的粉仓底部101件侧面设有粉仓端盖2，内部设有落粉关闭轴3，粉仓端盖2外的落粉关闭轴把手4与落粉关闭轴3连接；

定量送粉区300包括粉仓压紧旋钮5、辊筒6、定量送粉辊7、落粉口8；粉仓压紧旋钮5在辊筒6上方，辊筒6内设有定量送粉辊7，落粉口8在定量送粉辊7下方，辊筒6与粉仓底部101连接；送粉铺粉联动结构与铺粉传动装置54之间设有送铺粉分离结构；铺粉部件400在辊筒6两侧，每侧各设置一个刮刀16。粉仓压紧旋钮5作用是固定粉仓1组件在辊筒6上方，保证送粉铺粉联动装置移动的过程中，粉仓1相对铺粉装置50没有任何的移动，粉仓1不晃动。

作为一种优选，落粉关闭区200中的粉仓端盖2与粉仓底部101设有拆装结构，拆装结构中设有密封圈9，起到密封作用，防止工作时扬粉，粉仓端盖2、落粉关闭轴3和落粉关闭轴把手4可从粉仓底部101整体抽出，落粉关闭轴（3）中设有落粉关闭口（31），落粉关闭轴3抽出后方便清洗更换粉仓底部101以及落粉关闭轴3。

作为一种优选，粉仓底部101与辊筒6之间设有拆装结构，拆装结构中设有密封圈9，起到密封作用，防止工作时扬粉，粉仓1和落粉关闭轴3可以从送粉铺粉联动结构中分离，从而方便清理粉仓1、落粉关闭轴3和辊筒6的内部。

作为一种优选，定量送粉区300的辊筒6前端与定量送粉辊7的前端通过辊筒右端盖10封闭，辊筒6后端设有辊筒左端盖11，辊筒6中的定量送粉辊7后端穿过辊筒左端盖11与与铺粉传动装置54的连接。

送粉铺粉联动结构与铺粉传动装置54之间设有送铺粉分离结构；定量送粉辊7内嵌在辊筒6中心，其中送粉辊上均匀延母线设置有6个半圆形凹槽，定量送粉辊7后端做成花键12结构通过连接块（13）与铺粉传动装置54连接，形成送铺粉分离结构，整个送粉铺粉联动结构可以从打印机中整体取出，方便替换与清理。

铺粉部件400中刮刀16穿过辊筒6，刮刀16上设有刮刀调平结构17，通过刮刀调节旋钮调平刮刀16与工作平面的距离，刮刀16的刮片采用硅胶材料。

换粉的时候，粉仓1和粉仓底部101可以整体取下换粉，在拆卸的时候，粉仓1和粉仓底部101可以在密封圈9上下两处拆开，落粉关闭轴可以拆卸。

本实用新型公开了一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备优点在于：①铺粉装置通过铺粉传动装置从工作台左端向右端运动完成对成形缸铺粉，待该层加工完成后，铺粉装置再通过铺粉传动装置从右向左运动完成对成形缸再次铺粉，实现了双向高效铺粉。②铺粉传动装置通过成型腔隔板55布局在成型腔外侧，避免了电机在高温环境中工作，有效的保障了电机工作的稳定性，整个送粉铺粉传动装置布局在成型腔整个工作环境的外面，由成型腔隔板55隔开，保护了运动系统的工作环境，没有粉尘污染，可长期、高效运行。③定量送粉辊驱动电机输出轴一端连接轴套，另一端连接定量送粉辊驱动电机，轴套穿过辊筒左端盖与花键连接，辊筒左端盖插入滑块连接块中，保证了工作中结构稳定性。④铺粉过程中，送粉铺粉联动结构一起从成型缸左侧往右侧匀速移动，出现无扬粉、弹粉现象，粉末无浪费，保证了成型腔工作环境，从而保证了成型件的打印质量。

结合图5、6、7、8所示，一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉设备，结构包括一种3D打印送粉铺粉联动式双向铺粉装置50的所有特征；打印工作台51两侧分别设有一个粉末回收仓52，中心区域设有成型腔53；打印工作台51侧面设有铺粉传动装置54，铺粉传动装置54与成型腔53之间设有隔板55，铺粉传动装置54与铺粉装置50在隔板55两侧；铺粉装置50与铺粉传动装置54的电机输出轴相连，铺粉装置50从工作台左端向右端运动完成对成形缸铺粉后，待该层加工完成后，送粉系统和铺粉系统联动又从右向左运动完成对成形缸再次铺粉，实现了双向高效铺粉。

铺粉传动装置54中设有轴套13、定量送粉辊驱动电机输出轴14、定量送粉辊驱动电机15，定量送粉辊驱动电机输出轴14一端连接轴套13，另一端连接定量送粉辊驱动电机15，定量送粉辊驱动电机15采用单个伺服驱动电机。轴套13穿过辊筒左端盖11与花键12连接，辊筒左端盖11插入滑块连接块20中。

所述定量送粉辊驱动电机15固定在滑块连接块20上，滑块连接块20固定在导轨上的滑块上，同步带夹紧块通过螺栓固定在滑块连接块上且穿过皮带，导轨固定在导轨安装板上，传动驱动电机21固定在电机支架上，驱动电机输出轴驱动带轮传动组件带动滑动连接块。

作为一种优选，成型腔53内包括活塞、电动缸及成型缸加热隔热组件。

工作时，送粉铺粉联动装置位于成型缸的左侧，定量送粉辊驱动电机启动，驱动定量送粉辊定量落粉，定量送粉辊驱动电机关闭，送粉铺粉联动装置一起从成型缸左侧往右侧移动，左侧刮板将粉末刮平，多余的粉末一起刮走，直至多余的粉末到达右边的粉末回收仓52，一层粉末加工结束后，电动缸工作，驱动丝杠控制成型缸里的活塞装置向下移动一定距离；整个送粉铺粉联动装置移动成型缸的右侧后，加工系统对粉层进行加工，同时，定量送粉辊驱动电机启动，驱动定量送粉辊7定量落粉，定量送粉辊驱动电机停止工作。待粉层系统加工、定量送粉辊7落粉结束后，送粉铺粉联动装置从右向左运动，右侧刮板将粉末刮平，多余的粉末一起刮走，直至多余的粉末到达左边的粉末回收仓52，此时加工系统对粉层进行加工，定量送粉辊驱动电机启动，驱动定量送粉辊7落粉，如此往复即可。