一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置，刮刀架和采用刮刀压板压紧于刮刀架中下方的刮刀，所述刮刀架为两端带有竖直凸耳且中下部设置阶梯状安装板的梁形结构，粉斗支撑在刮刀架两端的凸耳上，粉斗为轴向开有长槽形储粉腔且两端设置有支撑轴的圆柱形结构，储粉腔底部设置有与圆柱面相通的长槽形的前供粉槽和后供粉槽，开关板为两端设置有圆环支撑的半圆环形结构且在圆弧面上沿轴向开有长槽形的前出粉槽和后出粉槽，开关板套在粉斗上由电机通过小齿轮带动弧形齿条绕粉斗转动，当开关板上的前出粉槽与粉斗上的前供粉槽接通时，后出粉槽与后供粉槽错位关闭。本发明专利技术通过一个刮刀即能实现双向铺粉的功能，结构简单，降低了设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置
本专利技术属于激光成形
，具体涉及一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置。
技术介绍
激光选区熔化SLM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模型直接成型具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来的形状结构复杂的金属零件，是激光快速成型技术应用的主要方向之一。现有激光选区熔化SLM设备按照铺粉的方式分为单向铺粉和双向铺粉两种。其中，单向铺粉设备采用的是双缸形式，铺粉刮刀需要横跨两个缸，且只是单行程工作。在每次铺粉之前，刮刀首先需要运动至初始位置，然后执行铺粉。这种铺粉机制效率低，耗费时间长且铺粉效果受单次供粉量限制。现如今，激光选区熔化SLM设备大多已经采用效率更高的双向铺粉装置，这一类设备只保留一个成形缸，铺粉装置进行双行程铺粉。按照使用刮刀的数量，现有双向铺粉装置进一步又可以分为单刮刀模式装置和双刮刀模式装置两种类型。其中，双刮刀模式装置中间有一个储粉区，在铺粉过程中，左侧刮刀负责向右铺粉，而右刮刀负责向左铺粉。另外，在SLM设备成形室一侧布置一个供粉舱用于补充储粉区的粉末。不同于单向铺粉装置，这种供粉装置采取的是下落式供粉。另一种单刮刀模式装置在内部布置一个滚轮或棘轮，并通过控制滚轮或棘轮的旋转方向达到双向落粉的目的，或者在设备成形室两侧布置两个独立的供粉舱，在两侧单独落粉。无论是单刀模式还是双刀模式，都需要较为复杂的结构才能实现双向铺粉。对于单刀模式，要么需要两个单独的落粉舱，要么需要单独的电机驱动其内部的滚轮或棘轮转动，这使得设备成形室内结构变得更为复杂，也为设备的气密性提出更高要求；同时，滚轮或棘轮的驱动又会引入更多的机械传动装置，造成设备制造成本进一步增加。对于双刀模式，存在两侧刮刀难以调至同一水平度的难题，这会造成连续两次铺粉的效果存在差异，对零件的成形也会存在影响；而且，双刮刀铺粉结构往往在铺粉执行多次后才会执行一次清粉，所以在工作平台大多数铺粉的粉末内都含有一定激光烧结过后的大颗粒粉末，故铺设的粉末为污染粉末，这不仅会影响零件的成形，而且会造成刮刀剐蹭。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置，解决现有铺粉装置结构复杂、辅助设备较多的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置，包括刮刀单元、送粉单元和动力单元；其中刮刀单元包括刮刀架和采用刮刀压板压紧于刮刀架中下方的刮刀，所述刮刀架为两端带有竖直凸耳且中下部设置阶梯状安装板的梁形结构；所述送粉单元位于刮刀架上方且两端支撑在刮刀架上，送粉单元包括粉斗、开关板和弧形齿条，粉斗为轴向开有长槽形储粉腔且两端设置有支撑轴的圆柱形结构，储粉腔底部设置有长槽形的前供粉槽和后供粉槽，开关板为半圆环形且在圆环面上沿轴向开有长槽形前出粉槽和后出粉槽，开关板两端分别设置有圆环形左支撑和右支撑，弧形齿条固定在左支撑上；动力单元通过支架安装在刮刀架的一端，动力单元包括减速机和安装在减速机上的电机和小齿轮，减速机安装在支架上。进一步地，开关板套在粉斗上且和弧形齿条同轴，弧形齿条带动开关板在粉斗上旋转。进一步地，小齿轮与弧形齿条啮合。进一步地，粉斗上的储粉腔在粉斗轴向上的长度大于前供粉槽和后供粉槽的长度，开关板上的前出粉槽和后出粉槽在轴向上的长度大于前供粉槽和后供粉槽的长度。进一步地，粉斗上的前供粉槽和后供粉槽沿径向设置且与储粉腔联通。更近一步地，开关板在粉斗上旋转使前出粉槽与前供粉槽接通时，后出粉槽与后供粉槽错位关闭。本专利技术的有益效果是，本专利技术的铺粉装置，通过一个刮刀即能实现双向铺粉的功能，结构简单，降低了设备成本。附图说明图1为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置三维轴侧视图。图2为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置剖视图。图3为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置送粉状态示意图。图4为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置中刮刀架结构示意图。图5为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置中粉斗结构示意图。图6为本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置中开关板结构示意图。图中，1、刮刀架；2、刮刀；3、刮刀压板；4、开关板；5、小齿轮；6、弧形齿条；7、粉斗；8、支架；9、电机；10、减速机；1a、凸耳；1b、安装板；4a、前出粉槽；4b、后出粉槽；4c、左支撑；4d、右支撑；7a、储粉腔；7b、前供粉槽；7c、后供粉槽，7d、支撑轴。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术并不限于这些实施方式。本专利技术一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置如图1、图2和图4所示，包括刮刀单元、送粉单元和动力单元，刮刀单元包括刮刀架1和采用刮刀压板3压紧于刮刀架1中下方的刮刀2，所述刮刀架1为两端带有竖直凸耳1a且中下部设置阶梯状安装板1b的梁形结构；所述送粉单元位于刮刀架1上方且两端支撑在刮刀架1上，送粉单元包括粉斗7、开关板4和弧形齿条6，粉斗7为轴向开有长槽形储粉腔7a且两端设置有支撑轴7d的圆柱形结构，储粉腔7a底部设置有长槽形的前供粉槽7b和后供粉槽7c，开关板4为半圆环形且在圆环面上沿轴向开有长槽形前出粉槽4a和后出粉槽4b，开关板4两端分别设置有圆环形左支撑4c和右支撑4d，弧形齿条6固定在左支撑4c上；动力单元通过支架8安装在刮刀架1的一端，动力单元包括减速机10和安装在减速机10上的电机9和小齿轮5，减速机10安装在支架8上。开关板4套在粉斗7上且和弧形齿条6同轴，小齿轮5与弧形齿条6啮合，小齿轮5旋转时带动开关板4在粉斗7上旋转，当开关板4上的前出粉槽4a与粉斗7上的前供粉槽7b接通时，后出粉槽4b与后供粉槽7c错位关闭。如图5和图6所示，粉斗7上的储粉腔7a在粉斗7轴向上的长度大于前供粉槽7a和后供粉槽7c的长度，保证储粉腔7a内的粉末能流动且充满前供粉槽7a和后供粉槽7c；开关板4上的前出粉槽4a和后出粉槽4b在轴向上的长度大于前供粉槽7a和后供粉槽7c的长度，保证当出粉槽和供粉槽接通时，供粉槽内的粉末能全部顺利流出。使用本专利技术的铺粉装置可以实现单刀双向铺粉，如图2和图3所示，以铺粉装置从刮刀2一侧向刮刀压板3一侧运动铺粉为例，具体工作过程如下：（1）初始状态下，开关板4处于如图2所示位置，开始铺粉前，电机9启动，带动开关板4顺时针转动直至前出粉槽4a与前供粉槽7b接通，此时，储粉腔7a内的粉末下落刀刮刀2靠刮刀压板3的一侧；（2）当落粉量达到要求时，开关板4逆时针旋转回到如图2所示初始状态；（3）刮刀2往刮刀压板3一侧移动进行铺粉，运动至设定位置停止；（4）扫描完成后，开关板4逆时针旋转使得后出粉槽4b与后供粉槽7c接通，粉末下落刀刮刀2远离刮刀压板3的一侧；（5）当落粉量达到要求时，开关板4顺时针旋转回到如图2所示初始状态；（6）刮刀2往回移动进行铺粉，运动至设定位置停止。采用上述铺粉装置，通过一个刮刀即能实现双向铺粉的功能，结构简单，降低了设备成本。本专利技术以上描述只是部分实施例，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置，其特征在于：包括刮刀单元、送粉单元和动力单元，刮刀单元包括刮刀架（1）和采用刮刀压板（3）压紧于刮刀架（1）中下方的刮刀（2），所述刮刀架（1）为两端带有竖直凸耳（1a）且中下部设置阶梯状安装板（1b）的梁形结构；所述送粉单元位于刮刀架（1）上方且两端支撑在刮刀架（1）上，送粉单元包括粉斗（7）、开关板（4）和弧形齿条（6），粉斗（7）为轴向开有长槽形储粉腔（7a）且两端设置有支撑轴（7d）的圆柱形结构，储粉腔（7a）底部设置有长槽形的前供粉槽（7b）和后供粉槽（7c），开关板（4）为半圆环形且在圆环面上沿轴向开有长槽形前出粉槽（4a）和后出粉槽（4b），开关板（4）两端分别设置有圆环形左支撑（4c）和右支撑（4d），弧形齿条（6）固定在左支撑（4c）上；动力单元通过支架（8）安装在刮刀架（1）的一端，动力单元包括减速机（10）和安装在减速机（10）上的电机（9）和小齿轮（5），减速机（10）安装在支架（8）上。

【技术特征摘要】
1.一种激光选区熔化单刀双向铺粉装置，其特征在于：包括刮刀单元、送粉单元和动力单元，刮刀单元包括刮刀架（1）和采用刮刀压板（3）压紧于刮刀架（1）中下方的刮刀（2），所述刮刀架（1）为两端带有竖直凸耳（1a）且中下部设置阶梯状安装板（1b）的梁形结构；所述送粉单元位于刮刀架（1）上方且两端支撑在刮刀架（1）上，送粉单元包括粉斗（7）、开关板（4）和弧形齿条（6），粉斗（7）为轴向开有长槽形储粉腔（7a）且两端设置有支撑轴（7d）的圆柱形结构，储粉腔（7a）底部设置有长槽形的前供粉槽（7b）和后供粉槽（7c），开关板（4）为半圆环形且在圆环面上沿轴向开有长槽形前出粉槽（4a）和后出粉槽（4b），开关板（4）两端分别设置有圆环形左支撑（4c）和右支撑（4d），弧形齿条（6）固定在左支撑（4c）上；动力单元通过支架（8）安装在刮刀架（1）的一端，动力单元包括减速机（10）和安装在减速机（10）上的电机（9）和小齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟恬静，
申请(专利权)人：孟恬静，
类型：发明
国别省市：浙江,33