一种用于激光增材制造的3D打印机

一种用于激光增材制造的3d打印机
技术领域
1.本实用新型属于3d打印技术领域，具体涉及一种用于激光增材制造的3d打印机。


背景技术：

2.当前3d打印技术可大致分为熔融沉积成型(fdm)、立体光固化成型(sla)和粉末成型三种，其中粉末成型3d打印技术又可细分出选择性激光烧结(sls)和选择性激光熔化 (slm)两大类。对于选择性激光烧结3d打印，其基本工作原理为：首先由铺粉机构在成型台上铺一层粉末，之后通过激光按所需截面图案对粉末进行烧结，烧结完成后成型台下降一定高度，从而在其上再铺设一层粉末，以此循环层层打印得到所需的立体物件。
3.现有激光烧结3d打印机的供粉方式可分为下供粉和上供粉，其中上供粉是具体在铺粉机构上设置送粉装置，在铺粉机构行走的过程中向下倒入粉末，并由刮板刮平，最后将多余的粉末的刮入粉槽。上述供粉方式存在最大的问题点是铺粉机构中一次性装填的粉末有限，为满足打印大尺寸物件需求，铺粉机构上需要设置较大的储粉料斗，从而给铺粉机构平稳运行带来一系列阻碍。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种用于激光增材制造的3d打印机，用以解决上供粉式铺粉机构持续供粉与零件体积之间的对立问题。
5.本实用新型通过以下技术手段实现上述技术目的。
6.一种激光烧结3d打印机：机台表面活动连接有铺粉机构，所述铺粉机构顶部设有供粉漏斗，供粉漏斗开度大小可调；机台一侧设有粉槽，所述机台靠近粉槽的一侧设有储粉料斗，所述粉槽下端与所述储粉料斗相连通，所述储粉料斗上部设有出料口，当铺粉机构移动至储粉料斗所在位置处，所述出料口正好与所述供粉漏斗相对；所述储粉料斗内设有上粉机构，所述上粉机构能够将储粉料斗内的粉末输送至所述出料口。
7.进一步地，所述上粉机构包括竖直设置的环形传送带，所述传送带表面均匀设有多个铲斗。
8.进一步地，所述出料口端部通过弹簧转轴连接翻板，翻板位于所述铲斗的移动路径上，不受外力作用时，所述翻板处于斜向上翘起状态。
9.进一步地，所述弹簧转轴内设有扭转弹簧。
10.进一步地，所述储粉料斗外侧设有进料口。
11.进一步地，所述机台上表面两侧对称设有两根导轨，所述铺粉机构活动连接在两导轨之间。
12.进一步地，所述供粉漏斗底部设有阀门，所述阀门包括套筒和圆柱状阀芯，阀芯转动连接在套筒内；所述套筒上下两侧对称地开设有出粉口，所述阀芯上开设有过粉通道，所述过粉通道与出粉口配合，实现供粉漏斗开度大小的调节。
13.进一步地，所述铺粉机构下端设有刮板和压粉辊，两者分别位于所述出粉口两侧。
14.进一步地，所述机台中部设有成型缸，成型缸内设有成型台，成型台上方设有激光打印头。成型缸底部设有升降机构，升降机构与所述成型台相连。
15.本实用新型的有益效果为：
16.(1)本实用新型提供了一种3d打印机，通过在机台一侧设置储粉料斗，以此每当铺粉机构移动到此端时，为铺粉机构补充粉末，从而有效减小铺粉机构的结构尺寸，提高其平稳运行能力，同时也间接性地提升了铺粉质量；上述储粉料斗还通过滑坡与粉槽相连通，从而对每次铺粉机构刮落的粉末进行及时回收再利用。
17.(2)本实用新型3d打印机中，通过铲斗的方式实现向上输送储粉料斗中的粉末，同时设置翻板结构来承接每次铲斗翻转时下落的粉末，以此保证每次运送上来的粉末都尽可能地落入出料口；同时翻板结构也能通过自身的翻转，避免对铲斗的运行造成干涉影响。
18.(3)本实用新型设置在铺粉机构下端的阀门，通过调控阀芯的旋转角度，即可有效控制阀门开度大小，从而可以与不同的铺粉机构移动速度相适配，提升铺粉质量。
附图说明
19.图1为本实用新型3d打印机结构图；
20.图2为本实用新型3d打印机打印的打印台面结构图；
21.图3为本实用新型上粉机构结构图；
22.图4为本实用新型铺粉机构结构图；
23.图5为本实用新型阀体结构图。
24.附图标记：
25.1-激光打印头；
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2-铺粉机构；
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21-供粉漏斗；
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22-刮板；
26.23-压粉辊；
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24-套筒；
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25-出粉口；
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26-阀芯；
27.27-过粉通道；
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3-导轨；
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4-机台；
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41-成型缸；
28.42-成型台；
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43-升降机构；
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5-粉槽；
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51-滑坡；
29.6-储粉料斗；
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61-出料口；
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62-进料口；
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63-传送带；
30.64-铲斗；
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65-翻板；
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66-弹簧转轴。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所示实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相通或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.如图1和图2所示的3d打印机，在机台4中部设有一内凹式的成型缸41，成型缸41内设有成型台42，成型台42与成型缸41活动连接，能够沿成型缸41上下滑移；所述成型缸 41底部设有升降机构43，升降机构43与所述成型台42相连，从而通过升降机构41对所述成型台4进行支撑以及升降操作；所述升降机构43具体可采用例如螺杆升降结构等现有升降结构，因而其具体结构组成在此不多做赘述。在机台4上方悬挂有激光打印头1，所述激光打印头1的打印范围能够覆盖全部成型台42。在机台4上表面两侧对称地设有两根导轨3，在两导轨3之间连接有铺粉机构2，铺粉机构2能够依托在导轨3上，沿成型台42表面移动。
33.所述机台4表面还开设有粉槽5，所述粉槽5位于成型台42一侧，且处在铺粉机构2的移动路径上，从而铺粉机构2能够将成型台42上多余的粉末刮入粉槽5之中。在机台4侧边设有储粉料斗6，所述粉槽5下端通过滑坡51与储粉料斗6相连通。
34.如图1和图3所示，所述储粉料斗6外侧设有进料口62，用以从外部向储粉料斗6中补充粉末。储粉料斗6内侧上部设有出料口61，所述出料口61具体为坡道结构，当铺粉机构2 移动至储粉料斗6这端时，所述出料口61的下端正好与铺粉机构2顶部的供粉漏斗21相对。在储粉料斗6内设有上粉机构，上粉机构用于将储粉料斗6底部储存的粉末输送至上方的出料口61，并进而由出料口61向外滑出。所述上粉机构包括竖直设置的环形传送带63，以及在传送带63表面均匀安置的多个铲斗64，其中传送带63的上端须高于所述出料口61；传送带63运转过程中，带动铲斗64由储粉料斗6底部铲取粉末，而后运送至储粉料斗6顶部，并在顶部翻转的过程中将粉末倒入出料口61。
35.如图3所示，在出料口61上端连接有翻板65，所述翻板65与出料口61之间通过弹簧转轴66相连。所述翻板65处在铲斗64的移动路径上，用于帮助出料口61承接铲斗64倾倒出的粉末。所述弹簧转轴66内设有扭转弹簧，在通常不受外力情况下，所述翻板65受扭转弹簧作用保持在如图1所示的斜向上翘起状态；而当遇到有铲斗64下压翻板65时，翻板65 绕弹簧转轴66向下翻转，从而为铲斗64避让出通路；一旦铲斗64移开后，翻板65即又在扭转弹簧的作用下，向上翻转恢复到初始状态。
36.如图4和图5所示，所述铺粉机构2顶部设有供粉漏斗21，供粉漏斗21底部设有阀门。所述阀门包括套筒24和阀芯26；所述阀芯26为圆柱状结构，转动连接在套筒24内。在套筒24上下两侧对称地开设有出粉口25，在阀芯26上开设有相对应的过粉通道27。通过旋转阀芯26，能够使得过粉通道27与出粉口25相合或者相交错，其中当过粉通道27转动至竖直状态时，上下两侧的出粉口25完全与过粉通道27相合，从而上下两出粉口25经由过粉通道27相连通，此时阀门为开启状态且开度最大；当过粉通道27转动至例如水平状态时，过粉通道27与上下两侧的出粉口25相交错，此时阀门即为关闭状态。
37.在所述铺粉机构2下端还设有刮板22和压粉辊23，刮板22和压粉辊23分别位于出粉口25两侧。在铺粉时，通过调节阀芯26旋转角控制阀门开度，以此控制铺粉机构2的下粉速度，同时在铺粉机构2向一端移动的过程中，利用刮板22将台面上的粉末刮平，当刮板 22将多余的粉末刮入粉槽5后，铺粉机构2再反向移动，此时利用压粉辊23将成型台42上的粉末压实。
38.上述3d打印机在打印过程中，每当铺粉机构2将台面上多余的粉末刮入粉槽5后，粉末能够经滑坡51重新汇集到储粉料斗6，而后再由上粉机构将储粉料斗6内的粉末输出至出料口61，并由出料口61向铺粉机构2顶部的供粉漏斗21补充粉末。从而可以适当减小铺粉机构2的体积尺寸，以提升铺粉机构运行时的平稳性，最终间接地提高铺粉质量。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变形均属于本实用新型的保护范围。