一种具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置的制作方法

本实用新型涉及一种具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置，属于快速成型技术领域。

背景技术：

3D打印是一种从数字模型制作三维加固物体的方法，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造。然而，3D打印过程中，粉末的利用率很低，每次工件成型后就有大部分的金属粉末未被加工，未被加工的粉末经回收仓回收后，部分会循环用于3D打印。现有技术中，常常会对回收仓内的金属粉末进行循环利用，一般是通过将回收的金属粉末与新的金属粉末原料进行手动混料复配后，再重新用于3D 打印，而手动混料不仅存在费时费力问题，由于金属粉末之间容易聚团，手动混料还存在不易分散均匀的问题，而混料不均匀会影响3D打印质量和效果。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型提供一种具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置，包括同轴送粉的激光器、送粉装置、惰性气体保护装置、成型仓和旋风混料装置；所述送粉装置包括送粉喷头，所述成型仓内设置有成型平台，所述同轴送粉的激光器和送粉喷头设置于成型平台上方，惰性气体保护装置用于给成型仓提供惰性气体保护；所述旋风混料装置的上部一侧设置有气体和粉料的进口，所述进口处还设置有风机，所述旋风混料装置的顶部设置有气体出口，所述旋风混料装置的下部设置有粉料出口，所述粉料出口与自动上料装置相连，所述自动上料装置与所述送粉装置相连。

进一步地，所述旋风混料装置的进口处还设置有热源，用于对气体进行加热，从而对粉末进行加热烘干。

进一步地，所述进口包括新粉料进口、回收粉料进口和气体进口。

进一步地，所述气体出口通过循环管道与气体进口连接。

进一步地，所述粉料出口通过过滤装置与所述自动上料装置相连。

本实用新型由于采用以上技术方案，其达到的技术效果为：

（1）本实用新型所述具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置，将回收粉料、新粉料和气体首先通过旋风混料装置进行混合，新旧粉料与气体在旋风混料装置运行时，气流呈螺旋形气旋，粉体在离心力作用下被甩向旋风混料装置的器壁上，在重力作用下沿器壁下落，粉体通过不断撞击器壁以及粉体之间不停碰撞而被分散均匀，分散均匀后的粉体通过自动上料装置进入送粉装置，实现了自动混料、自动上料的目的，具有混料均匀、省时省力的效果，采用本实用新型所述具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置进行3D打印增材制造时，具有打印速度快、打印效果好的优点。

（2）本实用新型所述具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置，进一步地，还在旋风混料装置的进口处设置热源，可以对气体进行加热，加热后的气体可以起到对粉料进行烘干的作用，这样可以省去单独对粉体进行烘干的步骤，更加省时省力，且打印效果优异。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图一；

图2是旋风混料装置的运行原理图；

图3是本实用新型的整体结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1和图2所示，本实施方式中所述具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置，包括同轴送粉的激光器1、送粉装置2、惰性气体保护装置3、成型仓和旋风混料装置5；所述送粉装置包括送粉喷头21，所述成型仓内设置有成型平台4，所述同轴送粉的激光器1和送粉喷头21设置于成型平台4上方，惰性气体保护装置3用于给成型仓提供惰性气体保护；所述旋风混料装置5的上部一侧设置有气体和粉料的进口6，新粉料、回收粉料和气体可以均通过进口6进入到旋风混料装置内（如图1所示），所述进口6处还设置有风机7，所述旋风混料装置的顶部设置有气体出口8，所述旋风混料装置的下部设置有粉料出口9，所述粉料出口9与自动上料装置10相连，所述自动上料装置10与所述送粉装置2相连。

作为上述实施方式的进一步优选，本实施方式与上述实施方式区别在于，如图3所示，所述进口6包括新粉料进口61、回收粉料进口62和气体进口63；进一步地，所述旋风混料装置的进口6处还设置有热源（附图中未显示），用于对气体进行加热。为了便于气体可以的循环利用，本实施方式中还进一步地将所述气体出口8通过循环管道与气体进口63连接，这样气体出口8处出来的气体可以直接循环至气体进口63处，循环利用。此外，本实施方式中，所述粉料出口9通过过滤装置11与所述自动上料装置10相连。

上述实施方式在使用时，首先将回收粉料、新粉料和气体通过旋风混料装置进行混合，新、旧粉料与气体通过风机施压后在旋风混料装置中运行，所述风机可以选择高压风机，所述高压风机的气流量可以为（16 ~22）m/s，本上述实施方式中，优选所述高压风机的气流量为19m/s，气体在经高压风机处理前，还可以优选地经过热源对气体进行加热，热源的加热温度可以为100 ~120摄氏度，加热后的热气流呈螺旋形气旋，如图2所示，粉体一方面可以被热气流加热，起到烘干的作用，同时被加热的粉体在离心力作用下被甩向旋风混料装置的器壁上，在重力作用下沿器壁下落，粉体通过不断撞击器壁以及粉体之间不停碰撞而被分散均匀，分散均匀后的粉体可以不通过过滤装置，直接进入自动上料装置后送入送粉装置，当然也可以优选地通过过滤装置后再进入自动上料装置，然后再送入送粉装置，通过送粉装置的送粉喷头将粉料送入成型仓内，按照需打印零件的规划路径进行激光熔覆成型，制得3D打印零件产品。本实用新型实现了自动混料、自动上料的目的，具有混料均匀、省时省力的效果，采用本实用新型所述具有粉体自动混合功能的激光沉积3D打印装置进行3D打印增材制造时，具有打印速度快、打印效果好的优点。

上述实施方式旨在举例说明本实用新型可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本实用新型包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本实用新型的保护范围之内。