一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及激光3D打印领域，具体涉及一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置。该铺粉装置由储粉机构、摆臂机构、成形机构、架体构成，储粉机构和成形机构镶嵌在架体内部，摆臂机构固定在架体上表面，储粉机构主要由活塞垫块、活塞密封胶圈、传动螺杆、齿带轮、减速器、调速电机组成，成形机构由活塞垫块、活塞密封胶圈、传动螺杆、齿带轮、减速器、调速电机组成，摆臂机构由刮粉板、摆臂、定心螺杆、齿带轮、减速器和伺服电机组成，储粉机构、摆臂机构、成形机构的电机直接与原激光送粉3D打印系统的电控系统相连。本实用新型专利技术专利可以针对不同尺寸的零件制备不同尺寸的架体，可在激光送粉3D打印设备中直接放置，实现铺粉和送粉的直接转换。

A powder laying device for laser powder feeding 3D printing system

The utility model relates to the field of laser 3D printing, in particular to a powder laying device for laser powder feeding 3D printing system. The powder laying device is composed of a powder storage mechanism, a swing arm mechanism, a forming mechanism and a rack body. The powder storage mechanism and a forming mechanism are embedded in the rack body, and the swing arm mechanism is fixed on the upper surface of the rack body. The powder storage mechanism is mainly composed of a piston gasket, a piston seal ring, a transmission screw, a gear pulley, a reducer and a speed regulating motor. The swing arm mechanism is composed of scraper, swing arm, centering screw, tooth belt wheel, reducer and servo motor. The motor of powder storage mechanism, swing arm mechanism and forming mechanism is directly controlled by the original laser powder feeding 3D printing system. To be connected. The patent of the utility model can prepare racks of different sizes for different parts, and can be placed directly in the laser powder feeding 3D printing equipment to realize the direct conversion of powder spreading and powder feeding.

【技术实现步骤摘要】
一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置
本技术涉及激光3D打印领域，具体涉及一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置，该装置放置于激光送粉3D打印工作台上，可实现送粉和铺粉的一体控制，也可在零部件的成形过程中实现铺粉向送粉的转换。
技术介绍
激光3D打印技术是一种新兴的先进制造技术，一般通过送粉或铺粉两种方式实现物料的输送，这两种物料输送方式各有优劣。到目前位置，还没有设备能够集成送粉和铺粉以实现3D打印过程中铺粉向送粉的转变。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置，该装置能够实现零件3D打印过程中送粉和铺粉的一体控制，综合送粉和铺粉的优势，提高3D打印零件质量、节约成本。本技术的技术方案是：一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置，该装置由架体、储粉机构、成形机构、摆臂机构构成，所述储粉机构和成形机构分别镶嵌在架体的内部，摆臂机构固定在架体上表面，储粉机构、成形机构和摆臂机构的电机分别与原激光送粉3D打印设备的电控系统相连，使其实现原激光送粉和铺粉的一体控制。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，架体含两个中空圆柱结构，其中：一个中空圆柱的内圆部分为架体铜套一，架体铜套一与架体在上、下两部分接触处设有定位孔，在定位孔内通过定位螺杆一固定架体铜套一与架体的相对位置，该中空圆柱与储粉机构配合；另一个中空圆柱的内圆部分为架体铜套二，架体铜套二与架体在上、下两部分接触处设有定位孔，在定位孔内通过定位螺杆二固定架体铜套二与架体的相对位置，该中空圆柱与成形机构配合。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，储粉机构由活塞垫块一、活塞密封胶圈一、传动螺杆一、齿带轮一、减速器一、调速电机一组成，活塞垫块一设置于架体铜套一中，活塞密封胶圈一镶嵌在活塞垫块一的侧面凹槽和架体的中空架体铜套一的中间，以防止粉末进入活塞垫块一和架体中间的缝隙，传动螺杆一的上部固定在活塞垫块一上，传动螺杆一的下部通过齿带轮一与减速器一相连，减速器一与调速电机一连接；在调速电机一的带动下，通过减速器一和齿带轮一，传动螺杆一带动活塞垫块一于架体铜套一中上下移动。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，传动螺杆一与活塞垫块一的连接端有外螺纹，活塞垫块一与传动螺杆一连接的地方有与螺杆端部外螺纹相匹配的内螺纹，传动螺杆一与活塞垫块一通过螺纹相连。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，成形机构由活塞垫块二、活塞密封胶圈二、传动螺杆二、齿带轮二、减速器二、调速电机二组成，活塞垫块二设置于架体铜套二中，活塞密封胶圈二镶嵌在活塞垫块二的侧面凹槽和架体的中空架体铜套二的中间，以防止粉末进入活塞垫块二和架体中间的缝隙，传动螺杆二的上部固定在活塞垫块二上，传动螺杆二的下部通过齿带轮二与减速器二相连，减速器二与调速电机二连接；在调速电机二的带动下，通过减速器二和齿带轮二，传动螺杆二带动活塞垫块二于架体铜套二13中上下移动。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，传动螺杆二与活塞垫块二的连接端有外螺纹，活塞垫块二与传动螺杆二连接的地方有与螺杆端部外螺纹相匹配的内螺纹，传动螺杆二与活塞垫块二通过螺纹相连。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，摆臂机构由刮粉板、摆臂、定心螺杆、齿带轮三、减速器三、伺服电机和定位螺栓组成，刮粉板和摆臂在整个铺粉装置架体的上表面，刮粉板固定在摆臂的一端，摆臂的另一端连接在定心螺杆上，定心螺杆穿过架体，通过齿带轮三与减速器三相连，减速器三与伺服电机连接；在伺服电机的带动下，通过减速器三和齿带轮三，定心螺杆带动摆臂进行摆动；摆臂的摆动区域固定在储粉机构和成形结构之间，将粉末由储粉机构的活塞垫块区域输送到成形结构的活塞垫块区域，并将粉末均匀地平铺在成形机构的活塞垫块区域。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，刮粉板与摆臂的连接端设有连接孔，在连接孔上通过定位螺栓将刮粉板固定在摆臂上。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，摆臂和定心螺杆的连接端有内螺纹，定心螺杆和摆臂连接的地方有与摆臂端部外螺纹相匹配的外螺纹，摆臂与定心螺杆通过螺纹相连。所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，利用所述装置进行高温合金的铺粉和送粉耦合的3D打印，增材制造前，将所述铺粉装置固定在原激光送粉3D打印设备的工作台上，其电控系统连接在原设备的电控系统上，由原设备进行统一控制；增材制造过程中，先采用所述装置进行铺粉的3D打印，完成零部件的铺粉部分成形后，停止铺粉，利用原激光送粉设备在铺粉的基础上进行送粉的3D打印，直至零部件成形完毕，关闭设备及铺粉装置。本技术的设计思想是：本技术铺粉装置在使用时，将其固定在原有激光送粉3D打印设备的工作台上，可随着工作台在X、Y、Z方向上移动。工作时，将粉末放进储粉机构的活塞中，由调速电机带动传动螺杆将活塞垫块向上推动一定距离，使粉末高出本技术铺粉装置架体的上表面；而后，由摆臂机构带动刮粉板，将粉末输送到成形机构的活塞垫块上。此时，成形机构活塞垫块上基板的上表面比架体上表面下降一定距离，刮粉板带来的粉末，将会在刮粉板的带动下均匀平铺在基板上。粉末铺完后，刮粉板回到储粉机构旁边的位置，为下一次铺粉做准备。此时，激光束便可按照已设定好的路径进行扫描。激光扫描完毕，成形机构的活塞连同基板和基板上的粉末在调速电机、减速器和传统螺杆的带动下向下移动一定距离，以待刮粉板进行第二次铺粉。已回到储粉机构旁边位置的刮粉板，再次将储粉机构活塞向上输送的粉末输送到成形机构，以此循环，直至完成所成形零部件的铺粉部分。如果零部件3D打印还需送粉，可以在上述铺粉的基础上直接关闭铺粉功能，开启设备的送粉功能，实现送粉3D打印。本技术的优点及有益效果是：1、本技术提供一种可以放置在原有激光送粉3D打印设备工作台上的一个铺粉装置，可进行送粉、铺粉一体控制，在3D打印过程中实现铺粉向送粉的转变。2、本技术铺粉装置安装方便，不用时可移出原有激光送粉3D打印设备的工作台，不影响原有3D打印设备的正常运行。3、本技术铺粉装置可以固定在原有工作台上，能有效提高成品率，降低成本。4、本技术在3D打印过程中，可以随着原有工作台在X、Y、Z三个方面运动，无需另加位移控制系统，且不用时可以移出，不影响原设备的使用。附图说明图1是本技术的结构示意图(俯视图)。图2是本技术的结构示意图(纵剖面)。图3是本技术摆臂机构的结构示意图(纵剖面)。图中：1-架体；11-架体铜套一；12-定位螺杆一；13-架体铜套二；14-定位螺杆二；2-储粉机构；21-活塞垫块一；22-活塞密封胶圈一；23-传动螺杆一；24-齿带轮一；25-减速器一；26-调速电机一；3-成形机构；31-活塞垫块二；32-活塞密封胶圈二；33-传动螺杆二；34-齿带轮二；35-减速器二；36-调速电机二；4-摆臂机构；41-刮粉板；42-摆臂；43-定心螺杆；44-齿带轮三；45-减速器三；46-伺服电机；47-定位螺栓。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细描述：如图1所示，本技术为一种激光送粉3D打印装备用铺粉装置，由架体1、储粉机构2、成形机构3、摆臂机构4构成，所述储粉机构2和成形机构3分别镶嵌在架体1的内部，摆臂机构4固定在架体1上表面，储粉机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，该装置由架体、储粉机构、成形机构、摆臂机构构成，所述储粉机构和成形机构分别镶嵌在架体的内部，摆臂机构固定在架体上表面，储粉机构、成形机构和摆臂机构的电机分别与原激光送粉3D打印设备的电控系统相连，使其实现原激光送粉和铺粉的一体控制。

【技术特征摘要】
1.一种激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，该装置由架体、储粉机构、成形机构、摆臂机构构成，所述储粉机构和成形机构分别镶嵌在架体的内部，摆臂机构固定在架体上表面，储粉机构、成形机构和摆臂机构的电机分别与原激光送粉3D打印设备的电控系统相连，使其实现原激光送粉和铺粉的一体控制。2.按照权利要求1所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，架体含两个中空圆柱结构，其中：一个中空圆柱的内圆部分为架体铜套一，架体铜套一与架体在上、下两部分接触处设有定位孔，在定位孔内通过定位螺杆一固定架体铜套一与架体的相对位置，该中空圆柱与储粉机构配合；另一个中空圆柱的内圆部分为架体铜套二，架体铜套二与架体在上、下两部分接触处设有定位孔，在定位孔内通过定位螺杆二固定架体铜套二与架体的相对位置，该中空圆柱与成形机构配合。3.按照权利要求1所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，储粉机构由活塞垫块一、活塞密封胶圈一、传动螺杆一、齿带轮一、减速器一、调速电机一组成，活塞垫块一设置于架体铜套一中，活塞密封胶圈一镶嵌在活塞垫块一的侧面凹槽和架体的中空架体铜套一的中间，以防止粉末进入活塞垫块一和架体中间的缝隙，传动螺杆一的上部固定在活塞垫块一上，传动螺杆一的下部通过齿带轮一与减速器一相连，减速器一与调速电机一连接；在调速电机一的带动下，通过减速器一和齿带轮一，传动螺杆一带动活塞垫块一于架体铜套一中上下移动。4.按照权利要求3所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，传动螺杆一与活塞垫块一的连接端有外螺纹，活塞垫块一与传动螺杆一连接的地方有与螺杆端部外螺纹相匹配的内螺纹，传动螺杆一与活塞垫块一通过螺纹相连。5.按照权利要求1所述的激光送粉3D打印系统用铺粉装置，其特征在于，成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁静静，周亦胄，孙晓峰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21