3D打印装备及3D打印机制造技术

本实用新型专利技术涉及激光选区熔化金属3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印装备及3D打印机。该3D打印装备包括：构建成型装置以及粉末供应系统；构建成型装置包括作业台；粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊；两个铺粉辊相对设置在作业台的第一端和第二端；铺粉辊驱动机构与两个铺粉辊连接，用于驱动两个铺粉辊同时在作业台的上方往复移动，以将送粉装置内的金属粉末铺设在作业台上。在铺粉时，两个铺粉辊同时工作，同时将送粉装置内的金属粉末铺设在作业台上，提高了铺粉效率。尤其是在大尺寸面积作业面作业时，提高了工作效率，可用于成型长、宽、高≥600mm的大尺寸构成件。

3D printing equipment and 3D printers

The utility model relates to the field of laser selective metal 3D printing technology, in particular to a 3D printing equipment and a 3D printer. The 3D printing equipment including: Construction of molding device and powder supply system; constructing shaping device comprises a workbench; powder supply system comprises a powder spreading device and powder feeding device; powder spreading device comprises a powder roller drive mechanism and two powder roller; two powder roller set in the relative industry in Taiwan and the first end second end; powder roller drive mechanism is connected with the two powder roller, used to drive two powder roller at the same time in the table above the reciprocating movement to send metal powder powder device in laying at the work station. At the time of powder laying, two pulverized rolls work at the same time, while the metal powder in the powder feeding device is laid on the working table, and the efficiency of the powder laying is improved. Especially in the operation of large size work surface, improve work efficiency, can form a large size for forming the length width and height of more than 600mm.

【技术实现步骤摘要】
3D打印装备及3D打印机
本技术涉及激光选区熔化金属3D打印
，尤其是涉及一种3D打印装备及3D打印机。
技术介绍
增材制造3D打印技术是一种以数字模型文件(CAD)为基础，运用粉末状金属、PVC、树脂、纤维等材料，通过熔融沉积、激光烧结、激光选区熔化、激光固化、激光熔覆等方式，通过专用软件对CAD三维图形构建成型物体，进行切片降维，然后按片逐层打印构造物体的高端制造技术，是制造业中正在迅速发展的一项新兴技术，在英国《经济学人》杂志《第三次工业革命》一文中被称为第三次工业革命的重要标志之一。现有技术中的激光选区熔化3D打印机的粉末供应系统和构建室及作业室均为一体化箱式机体设计，没有外延式主体平台。构建室内设置有活塞和活塞板，活塞板上活动放置作业基板，当活塞板推动作业基板升起至与作业室底部差一个金属粉末层作业面厚度时，由供粉装置铺平一个作业面厚度的金属粉末层，即形成作业面，然后由安装在3D打印机顶部的激光系统，通过激光振镜反射激光光束到当前作业面上的金属粉末层，并通过控制系统对激光振镜偏转角度的调节，按当前层切片图形的形态选择性熔化当前金属粉末层，从而完成对构成件当前层的加工作业。当完成当前切片图形金属粉末层作业后，工作台下降一个预设层的高度，粉末供应系统再向工作台铺设一个预设层厚度的金属粉末，然后再由激光系统按当前层切片图形形态进行选择性熔化，按此方法反复加工，层层叠加作业，最终得到完整的成型构件。该工艺技术是目前增材制造领域应用较多的一种金属3D打印技术，可制造复杂形状的金属零件，其成型件力学性能好、精度高，致密度达传统冶金制成件99％以上，在医疗、航空航天、军工、核电建设、产品研发等领域均有重要应用。但是，现有技术中的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机由于一体化箱式机体的设计，没有外延式主体平台这一设施，极大的限制了3D打印机的尺寸规模，而其所采用的供粉系统都是单一送粉缸，一个单一铺粉辊或一个独立铺粉刷，在大尺寸面积作业面作业时，其工作效率非常低下，而且现有技术生产制造的金属粉末床激光选区熔化工艺3D打印机装备，都是由作业室处吸出剩余粉末，再升起构建室活塞板而后取出作业基板与成型件，无法满足大尺寸构件的作业需求，机械装备设计单一，取出成型件方法单一，也不具备成型体积长、宽、高≥600mm大尺寸构成件的条件，这已经成为30几年来严重制约该工艺技术在世界范围内推广与应用的世界性难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供3D打印装备及3D打印机，以解决现有技术中存在的在大尺寸面积作业面作业时，其工作效率非常低下的技术问题。本技术提供的一种3D打印装备，该3D打印装备包括：构建成型装置以及粉末供应系统；所述构建成型装置包括作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；所述铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊；两个所述铺粉辊相对设置在所述作业台的第一端和第二端；所述铺粉辊驱动机构与两个所述铺粉辊连接，用于驱动两个所述铺粉辊同时在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉装置内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉辊驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。进一步地，所述送粉装置包括两个送粉组件；每个所述送粉组件均包括送粉缸、送粉活塞以及送粉活塞板；两个所述送粉缸分别设置在所述作业台的第一端和第二端；所述送粉活塞板设置在所述送粉缸内，所述送粉活塞与所述送粉活塞板连接，用于驱动所述送粉活塞板上下移动；所述送粉活塞板上用于放置作业所需金属粉末。进一步地，所述粉末供应系统还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、平粉件驱动机构以及两个集粉缸；所述作业台呈方形；两个所述集粉缸分别设置在所述作业台相对的第三端和第四端，用于收纳平粉件抹平作业台之后的多余粉末；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在两个所述集粉缸之间往复移动，以将所述作业台上的金属粉末抹平。进一步地，所述平粉件驱动机构包括平粉电机、齿轮以及与齿轮相配合的齿条；所述齿轮设置在所述平粉电机的动力输出轴上；所述平粉件固定在所述齿条上；所述平粉电机用于通过所述齿轮带动所述齿条往复移动。进一步地，所述构建成型装置包括构建室以及构建室活塞；所述作业台设置在所述构建室内；所述构建室活塞与所述作业台连接，用于驱动所述作业台上下移动；所述构建室的外壁上设置有取件口；所述取件口处设置有取件开关；所述取件开关用于打开或者关闭所述取件口。进一步地，所述构建室的外壁上设置有剩余粉末吸出口以及用于打开或者关闭所述剩余粉末吸出口的吸粉开关。进一步地，所述构建成型装置包括加热机构；所述加热机构用于加热所述构建室的内部，以抵消在构建成型过程中构成件由于温差而产生的应力反应。进一步地，所述3D打印装备还包括主体平台以及安装在所述主体平台上方的3D打印机作业室；所述主体平台上设置有安装口；所述作业台设置在所述安装口处；所述3D打印机作业室上，位于所述安装口的上方，设置有粉末注入口；所述粉末注入口处设置有用于打开或者关闭所述粉末注入口的注粉开关；所述构建成型装置安装在所述主体平台的下方；所述粉末供应系统安装在所述主体平台上。进一步地，所述作业台包括由上至下依次设置的基板和构建室活塞板；所述安装口、所述基板与所述构建室活塞板均呈方形；所述构建室活塞板与所述构建室活塞连接；所述基板的长度和宽度均小于所述构建室活塞板的长度和宽度；所述构建室活塞板的长度和宽度均与所述安装口的长度和宽度相同。进一步地，本技术提供一种3D打印机，该3D打印机包括控制系统以及如本技术所述的3D打印装备；所述铺粉辊驱动机构与所述控制系统电连接。本技术提供的3D打印装备，包括构件成型装置和粉末供应系统，构件成型装置包括作业台，粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置，铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊，两个铺粉辊相对设置在作业台的第一端和第二端。在工作时，铺粉辊驱动机构驱动两个铺粉辊同时在作业台的上方往复移动，以将送粉装置内的金属粉末铺设在作业台上。本技术提供的3D打印装备，在铺粉时，两个铺粉辊同时工作，同时将送粉装置内的金属粉末铺设在作业台上，提高了铺粉效率。尤其是在大尺寸面积作业面作业时，提高了工作效率，可用于成型长、宽、高≥600mm的大尺寸构成件，解决了30几年来严重制约该工艺技术在世界范围内推广与应用的世界性难题。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的3D打印装备的结构示意图；图2为本技术实施例提供的3D打印装备中铺粉装置和送粉装置的结构示意图；图3为本技术实施例提供的3D打印装备中构建室的结构示意图；图4为本技术实施例提供的3D打印装备中主体平台的结构示意图。附图标记：1-构建成型装置；2-粉末供应系统；3-主体平台；4-3D打印机作业室；5-粉末加注口；6-剩余粉末吸出口；7-安装口；11-作业台；12-构建室；13-构建室活塞；21-送粉装置；22-铺粉装置；23-平粉装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印装备，其特征在于，包括：构建成型装置以及粉末供应系统；所述构建成型装置包括作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；所述铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊；两个所述铺粉辊相对设置在所述作业台的第一端和第二端；所述铺粉辊驱动机构与两个所述铺粉辊连接，用于驱动两个所述铺粉辊同时在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉装置内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉辊驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装备，其特征在于，包括：构建成型装置以及粉末供应系统；所述构建成型装置包括作业台；所述粉末供应系统包括铺粉装置和送粉装置；所述铺粉装置包括铺粉辊驱动机构和两个铺粉辊；两个所述铺粉辊相对设置在所述作业台的第一端和第二端；所述铺粉辊驱动机构与两个所述铺粉辊连接，用于驱动两个所述铺粉辊同时在所述作业台的上方往复移动，以将所述送粉装置内的金属粉末铺设在所述作业台上；所述铺粉辊驱动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。2.根据权利要求1所述的3D打印装备，其特征在于，所述送粉装置包括两个送粉组件；每个所述送粉组件均包括送粉缸、送粉活塞以及送粉活塞板；两个所述送粉缸分别设置在所述作业台的第一端和第二端；所述送粉活塞板设置在所述送粉缸内，所述送粉活塞与所述送粉活塞板连接，用于驱动所述送粉活塞板上下移动；所述送粉活塞板上用于放置作业所需金属粉末。3.根据权利要求1所述的3D打印装备，其特征在于，所述粉末供应系统还包括平粉装置；所述平粉装置包括平粉件、平粉件驱动机构以及两个集粉缸；所述作业台呈方形；两个所述集粉缸分别设置在所述作业台相对的第三端和第四端，用于收纳平粉件抹平作业台之后的多余粉末；所述平粉件驱动机构与所述平粉件连接，用于驱动所述平粉件在两个所述集粉缸之间往复移动，以将所述作业台上的金属粉末抹平。4.根据权利要求3所述的3D打印装备，其特征在于，所述平粉件驱动机构包括平粉电机、齿轮以及与齿轮相配合的齿条；所述齿轮设置在所述平粉电机的动力输出轴上；所述平粉件固定在所述齿条上；所述平粉电机用于通过所述齿轮带动所述齿条往复移动。5.根据权利要求1所述的3...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦鹤鸿，
申请(专利权)人：窦鹤鸿，
类型：新型
国别省市：北京,11