一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机制造技术

本发明专利技术涉及快速成型技术领域，特别涉及一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，包括机架、料缸、打印传动装置、打印铺料同步机构和粉料回收装置，料缸的底部设置有可以实现定量落料的落料装置，可以将一次铺料所需要的覆膜砂材料送入到铺料装置内，打印铺料同步机构中的铺料装置与打印头组件在Y轴方向联动，可以实现打印和铺料同步，工作效率高；在粉料铺设平台的底部安装有临时料舱，铺料装置在铺料的过程中可以将多余的覆膜砂材料通过粉料回收口送入到临时料料舱内进行回收，实现以便打印以便进行材料回收。

3D printing rapid prototyping machine based on coated sand material

The invention relates to the field of rapid prototyping technology, in particular to a 3D printing rapid prototyping machine based on the material of coated sand, which comprises a frame, a feeding cylinder, a transmission device, print print material synchronous mechanism and powder recovery device is arranged at the bottom of the cylinder can realize quantitative blanking blanking device, can be coated sand a paving material needed to paving device, printing material feeding device and a printing head assembly in the direction of Y axis linkage synchronous mechanism in the shop, you can print and paving synchronization, high working efficiency; the powder laying bottom platform installed temporary feeding cabin, paving device in the process of paving material can be coated sand material through the excess powder recovery port into the temporary material tank for recycling, to achieve print for material recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机
本专利技术涉及快速成型
，特别涉及一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机。
技术介绍
覆膜砂(coatedsand)。砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。覆膜砂是由德国克洛宁博士于二次大战期间专利技术的，其工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合，加热时固化。后发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(乌洛托品)和润滑剂通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂，当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而使覆膜砂固化成型。中国的覆膜砂技术始于20世纪50年代中期，60年代曾经一度停用。进入80年代，由于汽车工业的迅速发展和机械产品出口的需要，对铸件的质量提出了更高的要求，从而促进了覆膜砂生产和应用技术的快速发展。1986年济南铸造锻压技术研究所首先开发出了新型覆膜砂生产技术，树脂加入量由80年代初的6～10％下降到3～4％，接近同期国际先进水平。90年代初期全国各地的覆膜砂厂迅速发展起来，新产品、新技术不断涌现，到21世纪，我国覆膜砂行业的年产销量已经达到90万吨以上，广泛用于汽车缸体、缸盖、进气歧管，各类管件、泵体等各种复杂铸件的生产。快速成型技术又称快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。随着快速成型技术在机械领域的应用的不断推广，利用基于覆膜砂材料的快速成型机来快速成型铸件模具的技术得到了进一步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机。为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，包括机架、料缸、打印传动装置、打印铺料同步机构和粉料回收装置，机架包括有下机架、上机架和侧机架，该打印传动装置包括设有Y轴驱动导轨、X轴驱动导轨和Z轴驱动装置，Y轴驱动导轨固定安装在上机架上，X轴驱动导轨安装在Y轴驱动导轨上，Z轴驱动装置安装在上机架和下机架之间，该Z轴驱动装置上安装有水平设置并且可在Z轴方向方向移动的打印平台，打印铺料同步机构包括安装在X轴驱动导轨上可沿X轴方向移动的打印头组件以及安装在Y轴驱动导轨上的铺料装置，铺料装置与X轴驱动导轨平行设置并且在Y轴方向上与X轴驱动导轨同步运动，料缸呈竖直状态安装在侧机架上，料缸底部的出料口处安装有落料装置，铺料装置在Y轴方向运动到位于料缸下方时正对落料装置下端，粉料回收装置安装在上机架上并包裹住Y轴驱动导轨，粉料回收装置设有水平设置的粉料铺设平台，该粉料铺设平台设有位于打印平台正上方的打印窗口，粉料铺设平台下方安装有围绕在Z轴驱动装置外围的临时料舱。进一步地，所述料缸的下半部设有倾斜侧板，倾斜侧板上安装有振料装置，料缸的顶部设有可旋转开合的盖板，该盖板上开设有用于与送料管道连接的进料口，粉料的上半部上与侧板同侧的侧壁上设置有观察窗，料缸的下半部分的侧板上也设置有观察窗，所述料缸的下端设有长条状的出料口，该出料口的边缘处设有用于安装落料装置的安装条，落料装置的进料端通过螺栓与安装条固定连接。进一步地，所述落料装置包括有壳体、送料辊轮和辊轮驱动电机，所述壳体通过螺栓与料缸的出料口处的安装条固定连接，送料辊轮呈水平状态安装在壳体内，该送料辊轮的长度与料缸的长条状的出料口的长度一致，送料辊轮的外壁上均匀分布有若干个沿其轴向延伸的储料槽，壳体的上端设置有进料窗口，其下端设置有落料窗口，送料辊轮的一端穿出壳体与辊轮驱动电机传动连接。进一步地，所述Y轴驱动导轨为双轨道结构，包括有Y轴第一轨道和Y轴第二轨道，Y轴第一轨道和Y轴第二轨道上分别通过滑块安装有一个Y轴滑台，两个Y轴滑台之间跨设有一个水平安装板，该水平安装板的长度方向垂直于Y轴方向，X轴驱动导轨安装在该水平安装板上，铺料装置的两端分别与一个Y轴滑台固定连接，所述X轴驱动导轨上安装有可以在Y轴方向移动的支架，打印头组件安装在该支架上。进一步地，所述铺料装置包括有上端敞开的铺料盒和安装在该铺料盒两端的连接板，每个连接板分别与一个Y轴滑台固定连接，铺料盒的下端设有一个长条形的铺料口。进一步地，所述粉料回收装置包括固定安装在粉料铺设平台上的两个侧挡板和两个端挡板，两个侧挡板设置在Y轴驱动导轨的内侧并且沿着Y轴方向延伸，该两个侧挡板的间距大于打印头组件在X轴方向的最大行程，两个端挡板分别设置在Y轴驱动轨道前后两端，该两个端部挡板之间的距离大于打印铺料同步机构在Y轴方向的最大行程，所述打印窗口位于侧挡板和端挡板围城的区域内，打印窗口为矩形窗口，粉料铺设平台上设置有位移打印窗口周边的粉料回收口，临时料舱的上端敞开并与粉料回收口连通。进一步地，所述Z轴驱动装置设有位于打印窗口正下方的矩形罩，该矩形罩由四个侧板围城，打印平台滑动配合在该矩形罩内，打印平台与矩形罩内壁之间设有密封条。进一步地，所述矩形罩的上端插入到打印窗口内，矩形罩的上端面与粉料铺设平台的上表面齐平，矩形罩的上端外侧与打印窗口之间紧密配合。有益效果：本专利技术的一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，料缸的底部设置有可以实现定量落料的落料装置，可以将一次铺料所需要的覆膜砂材料送入到铺料装置内，铺料装置与打印头组件在Y轴方向联动，可以实现打印和铺料同步，工作效率高；在粉料铺设平台的底部安装有临时料舱，铺料装置在铺料的过程中可以将多余的覆膜砂材料通过粉料回收口送入到临时料料舱内进行回收，实现以便打印以便进行材料回收。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是本专利技术的侧视图；图3是本专利技术的俯视图；图4是本专利技术中安装装下料缸和铺料装置的配合位置示意图；图5是本专利技术中料缸的立体结构示意图一；图6是本专利技术中料缸的立体结构示意图二；图7是本专利技术中料缸的剖视图；图8是本专利技术中料缸的立体分解结构示意图一；图9是本专利技术中料缸的立体分解结构示意图二；图10是图7中A处的放大示意图；图11是本专利技术中落料装置的立体分解结构示意图；图12是本专利技术中送料辊轮的立体局部剖视结构示意图；图13是本专利技术中挡料块的立体分解结构示意图；图14是本专利技术中安装状态下打印铺料同步机构和料缸的配合位置示意图；图15是本专利技术中打印铺料同步机构的安装示意图；图16是本专利技术中铺料装置的立体结构示意图；图17是本专利技术中安装状态下粉料回收装置和Z轴驱动装置的配合位置示意图；图18是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，其特征在于：包括机架、料缸(13)、打印传动装置、打印铺料同步机构和粉料回收装置，机架包括有下机架(1)、上机架(2)和侧机架(3)，该打印传动装置包括设有Y轴驱动导轨(4)、X轴驱动导轨(5)和Z轴驱动装置(6)，Y轴驱动导轨(4)固定安装在上机架(2)上，X轴驱动导轨(5)安装在Y轴驱动导轨(4)上，Z轴驱动装置(6)安装在上机架(2)和下机架(1)之间，该Z轴驱动装置(6)上安装有水平设置并且可在Z轴方向方向移动的打印平台(7)，打印铺料同步机构包括安装在X轴驱动导轨(5)上可沿X轴方向移动的打印头组件(8)以及安装在Y轴驱动导轨(4)上的铺料装置(10)，铺料装置(10)与X轴驱动导轨(5)平行设置并且在Y轴方向上与X轴驱动导轨(5)同步运动，料缸(13)呈竖直状态安装在侧机架(3)上，料缸(13)底部的出料口处安装有落料装置(9)，铺料装置(10)在Y轴方向运动到位于料缸(13)下方时正对落料装置(9)下端，粉料回收装置安装在上机架(2)上并包裹住Y轴驱动导轨(4)，粉料回收装置设有水平设置的粉料铺设平台(11)，该粉料铺设平台(11)设有位于打印平台(7)正上方的打印窗口(11c)，粉料铺设平台(11)下方安装有围绕在Z轴驱动装置(6)外围的临时料舱(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，其特征在于：包括机架、料缸(13)、打印传动装置、打印铺料同步机构和粉料回收装置，机架包括有下机架(1)、上机架(2)和侧机架(3)，该打印传动装置包括设有Y轴驱动导轨(4)、X轴驱动导轨(5)和Z轴驱动装置(6)，Y轴驱动导轨(4)固定安装在上机架(2)上，X轴驱动导轨(5)安装在Y轴驱动导轨(4)上，Z轴驱动装置(6)安装在上机架(2)和下机架(1)之间，该Z轴驱动装置(6)上安装有水平设置并且可在Z轴方向方向移动的打印平台(7)，打印铺料同步机构包括安装在X轴驱动导轨(5)上可沿X轴方向移动的打印头组件(8)以及安装在Y轴驱动导轨(4)上的铺料装置(10)，铺料装置(10)与X轴驱动导轨(5)平行设置并且在Y轴方向上与X轴驱动导轨(5)同步运动，料缸(13)呈竖直状态安装在侧机架(3)上，料缸(13)底部的出料口处安装有落料装置(9)，铺料装置(10)在Y轴方向运动到位于料缸(13)下方时正对落料装置(9)下端，粉料回收装置安装在上机架(2)上并包裹住Y轴驱动导轨(4)，粉料回收装置设有水平设置的粉料铺设平台(11)，该粉料铺设平台(11)设有位于打印平台(7)正上方的打印窗口(11c)，粉料铺设平台(11)下方安装有围绕在Z轴驱动装置(6)外围的临时料舱(12)。2.根据权利要求1所述的一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，其特征在于：所述料缸(13)的下半部设有倾斜侧板(13a)，倾斜侧板(13a)上安装有振料装置(14)，料缸(13)的顶部设有可旋转开合的缸盖(13c)，该缸盖(13c)上开设有用于与送料管道连接的进料口，粉料的上半部上与侧板同侧的侧壁上设置有观察窗(13b)，料缸(13)的下半部分的侧板上也设置有观察窗(13b)，所述料缸(13)的下端设有长条状的出料口，该出料口的边缘处设有用于安装落料装置(9)的安装条，落料装置(9)的进料端通过螺栓与安装条固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于覆膜砂材料的3D打印快速成型机，其特征在于：所述落料装置(9)包括有壳体(9a)、送料辊轮(9b)和辊轮驱动电机(9c)，所述壳体(9a)通过螺栓与料缸(13)的出料口处的安装条固定连接，送料辊轮(9b)呈水平状态安装在壳体(9a)内，该送料辊轮(9b)的长度与料缸(13)的长条状的出料口的长度一致，送料辊轮(9b)的外壁上均匀分布有若干个沿其轴向延伸的储料槽(9b1)，壳体(9a)的上端设置有进料窗口(9a...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建强，徐宏，宋彬，李雨，
申请(专利权)人：安徽恒利增材制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34