线形粉末定量供给装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种线形粉末定量供给装置及其方法，该装置包括支架，设置于支架底部的铺粉平台，以及设置于支架顶部的储粉容器，线形粉末定量供给装置还包括至少一个粉末供给单元，粉末供给单元包括供粉容器，滑门控制单元和控制器，供粉容器可通断地连通于储粉容器且位于储粉容器和铺粉平台之间，供粉容器相对于铺粉平台倾斜地设置，供粉容器具有条状的出粉口，出粉口对应于铺粉平台，滑门控制单元控制出粉口沿着出粉口的一端向着另一端逐渐的开启或者关闭，控制器电连接于滑门空腹单元，该装置具有结构简单，供粉幅面可控的特点。

【技术实现步骤摘要】
线形粉末定量供给装置及其方法
本专利技术涉及3D打印领域，特别是涉及一种线性粉末定量供给装置及其方法。
技术介绍
粉末床立体成形是3D打印设备的重要分类之一，它采用铺粉机构在成形缸沿口铺设厚度均匀的粉末薄层，并采用热力扫描装置选择性加热粉末薄层特定区域，使得被加热区域粉末产生熔化或烧结现象，并冷却得到片状结合物；进而通过成形平台逐层下降、铺粉、热力扫描步骤的反复执行，使得每一层热力扫描所得片状固化物垂直熔接，从而得到三维立体成形物，具有成形精度高、零件表面质量高、支撑结构依耐性低、零件后处理简单等特征。其中采用熔化结合的典型设备为热熔结合(简称SLM)打印机，主要用于金属粉末立体成形场合，而采用烧结结合的典型设备为热熔粘接(简称SLS)打印机，主要对应高分子粉末立体成形。得益于逐层扫描、累积成形的基本过程，SLM/SLS打印机还能有效避免传统数控切削加工中的刀具干涉问题，从而在自由曲面、空腔、晶格等具有复杂内部、外部几何特征部件的成形领域发挥优势。近年来，随着大功率激光扫描装置的不断普及，以及各种金属、陶瓷、高分子材料精细粉末制程的不断优化，SLM/SLS打印机的造价与使用成本不断下降，使得其在大宗制造领域中开始得到应用，SLM金属打印机在航空航天领域已得到较广泛的关注和应用，被用来制造复杂结构的航空发动机部件，如一体化喷油嘴、具有中空冷却通道的压气机叶片、一体化涡轮盘等；SLS高分子打印机在工业与消费领域开始走向产业应用，如用于汽车饰板、新型运动鞋的中底等部件的量产。与此同时，快速发展的批量制造应用也在带动SLM/SLS装备向更高加工性能与更优生产效率的升级，使得SLM/SLS成形工艺向着更大尺寸、更快速度不断推陈出新。为了提升速度、扩大幅面，用于SLM/SLS打印机的激光扫描装置，从单振镜发展至多振镜，从静止扫描发展至飞行扫描，扫描速度更是从每秒数米提升至每秒二十余米。另一方面，粉末床立体成形设备供粉、铺粉系统的改进则长期处于停滞状态。现存的储粉缸供粉结构会显著加大成形仓尺寸，导致整机尺寸与造价居高不下；而采用粉辊定量落粉的供粉方式，不仅出粉速度低，易卡粉、漏粉，而且短粉辊落粉后粉堆的大倍率、均匀扩幅，依然是SLM/SLS打印机面临的难题之一。目前，针对大幅面粉末床立体成形设备的铺粉需求，尚缺少一种结构简单可靠、供粉幅面宽、供粉量及分布可控的粉末定量供给方法。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种线形粉末定量供给装置及其方法，具有结构简单，供粉幅面可控的特点。本专利技术提供的一种线形粉末定量供给装置，包括支架，设置于支架底部的铺粉平台，以及设置于所述支架顶部用于容纳粉末的储粉容器，所述线形粉末定量供给装置还包括至少一个粉末供给单元，所述粉末供给单元包括供粉容器，滑门控制单元和控制器，所述供粉容器可通断地连通于所述储粉容器且位于所述储粉容器和所述铺粉平台之间，所述供粉容器相对于所述铺粉平台倾斜的设置，所述供粉容器具有条状的出粉口，所述出粉口对应于所述铺粉平台，所述滑门控制单元控制所述出粉口沿着所述出粉口的一端向着另一端逐渐的开启或者关闭，以将粉末能够穿过所述出粉口掉落到铺粉平台，所述控制器电连接于所述滑门控制单元。如此设置，当出粉口从出粉口的一端向着另一端逐渐地开启过程中，已经被打开的出粉口所对应的粉末能够从已经被打开的出粉口处在重力作用下铺洒在铺粉平台，形成条状的铺粉面，直到出粉口完全打开时，供粉容器内的粉末能够完全铺洒在铺粉平台形成目标铺粉面。在本专利技术的一个实施例中，所述供粉容器和所述铺粉平台之间具有倾斜角，所述倾斜角的范围为大于等于0度且小于90度。如此设置，当倾斜角为0度时，供粉容器和铺粉平台平行地设置，此时，供粉容器的出粉口的长度等于目标铺粉面的长度。当倾斜角在0度至90度之间时，供粉容器相对于铺粉平台倾斜地设置，目标铺粉面的长度等于出粉口的长度沿竖直的落粉方向在铺粉平台的投影长度，因此，通过调整倾斜角的大小，可以调整目标粉堆的长度。在本专利技术的一个实施例中，滑门控制单元包括柔性滑门，导轮，主动轮和旋转驱动器，其中，所述柔性滑门的两侧通过柔性索，导轮，主动轮首尾闭合连接，所述主动轮与旋转驱动器连接，所述柔性滑门能够控制所述出粉口的启闭，所述旋转驱动器电连接于所述控制器。如此设置，通过柔性滑门和旋转驱动器的正转或者反转，能够带动柔性滑门沿着出粉口的一端向着另一端移动，进而逐渐地打开出粉口或者关闭出粉口，实现对供粉速度的控制。在本专利技术的一个实施例中，所述粉末供给单元还包括将所述储粉容器和所述供粉容器连通的柔性导管，和设置于所述柔性导管的压迫式截止阀，所述压迫式截止阀电连接于所述控制器。如此设置，压迫式截止阀能够通过控制器控制，自动地控制储粉容器和供粉容器之间的通断，进而能够控制充入供粉容器内的粉末，可以提升对供粉精度的控制。另外，柔性导管的设置可以方便调整供粉容器的倾斜角度，以改变目标铺粉面的长度。在本专利技术的一个实施例中，所述粉末供给单元还包括设置于所述储粉容器的内部的搅拌器，所述搅拌器电连接于所述控制器。如此设置，搅拌器在储粉容器内缓慢搅动，使得储粉容器内粉末处于流动状态，以便可在重力作用下流入柔性导管。在本专利技术的一个实施例中，所述粉末供给单元还包括至少一个振动器，所述振动器设置于所述供粉容器的外壁，所述振动器电连接于所述控制器。如此设置，振动器在落粉过程中能够驱动供粉容器的外壁振动，加速粉末下落进程，使得粉末下落进程与柔性滑门开启速度保持同步。在本专利技术的一个实施例中，所述粉末供给单元还包括透气阀和联通导管，所述透气阀设置于所述供粉容器相对远离所述储粉容器的一端；所述联通导管的两端分别连通于所述透气阀和所述储粉容器的顶部。如此设置，为了保证向供粉容器内填充粉末期间，供粉容器与储粉容器内的气压维持平衡，从而能够保证粉末在重力作用下能够流入到柔性导管，更好地保证了供粉容器内可以被粉末完全充满。在本专利技术还提供了一种线形粉末定量供给方法，其采用上述的线形粉末定量供给装置，该方法包括：在所述供粉容器的所述出粉口为关闭状态的条件下，将所述储粉容器和所述供粉容器之间联通，通过所述储粉容器向所述供粉容器内填充粉末至直至粉末充满所述供粉容器；断开所述储粉容器和所述供粉容器之间的联通，通过所述滑门控制单元控制所述出粉口沿着所述出粉口的一端向着另一端滑动进而将所述出粉口逐渐地打开，粉末穿过已打开的所述出粉口掉落到所述铺粉平台，直至所述出粉口被完全打开，所述供粉容器内的粉末全部掉落在所述铺粉平台形成目标粉堆。在本专利技术的一个实施例中，在步骤在所述供粉容器的所述出粉口为关闭状态的条件下，连接所述储粉容器和所述供粉容器之间的联通，通过所述储粉容器向所述供粉容器内填充粉末至直至粉末充满所述供粉容器中，还包括步骤：所述旋转驱动器旋转，以驱动所述主动轮旋转，进而带动所述柔性索牵引所述柔性滑门从所述出粉口的一端向着另一端滑动，直至所述柔性滑门完全闭合所述出粉口；驱动所述搅拌器在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线形粉末定量供给装置，包括支架(10)，设置于支架(10)底部的铺粉平台(40)，以及设置于所述支架(10)顶部用于存放粉末(50)的储粉容器(20)，其特征在于，所述线形粉末定量供给装置还包括至少一个粉末供给单元(30)，所述粉末供给单元(30)包括供粉容器(31)，滑门控制单元(32)和控制器(33)，所述供粉容器(31)可通断地连通于所述储粉容器(20)且位于所述储粉容器(20)和所述铺粉平台(40)之间，所述供粉容器(31)相对于所述铺粉平台(40)倾斜的设置，所述供粉容器(31)具有条状的出粉口(311)，所述滑门控制单元(32)控制所述出粉口(311)沿着所述出粉口(311)的一端向着另一端逐渐的开启或者关闭，所述控制器(33)电连接于所述滑门控制单元(32)。/n

【技术特征摘要】
1.一种线形粉末定量供给装置，包括支架(10)，设置于支架(10)底部的铺粉平台(40)，以及设置于所述支架(10)顶部用于存放粉末(50)的储粉容器(20)，其特征在于，所述线形粉末定量供给装置还包括至少一个粉末供给单元(30)，所述粉末供给单元(30)包括供粉容器(31)，滑门控制单元(32)和控制器(33)，所述供粉容器(31)可通断地连通于所述储粉容器(20)且位于所述储粉容器(20)和所述铺粉平台(40)之间，所述供粉容器(31)相对于所述铺粉平台(40)倾斜的设置，所述供粉容器(31)具有条状的出粉口(311)，所述滑门控制单元(32)控制所述出粉口(311)沿着所述出粉口(311)的一端向着另一端逐渐的开启或者关闭，所述控制器(33)电连接于所述滑门控制单元(32)。


2.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述供粉容器(31)和所述铺粉平台(40)之间具有倾斜角，所述倾斜角的范围大于等于0度且小于90度。


3.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述滑门控制单元(32)包括柔性滑门(321)，导轮(322)，柔性索(325)，主动轮(323)和旋转驱动器(324)，其中，所述柔性滑门(321)的两侧通过柔性索(325)，导轮(322)，主动轮(323)首尾闭合连接，所述主动轮(323)与旋转驱动器(324)连接，所述柔性滑门(321)能够控制所述出粉口(311)的启闭，所述旋转驱动器(324)电连接于所述控制器(33)。


4.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述粉末供给单元(30)还包括将所述储粉容器(20)和所述供粉容器(31)连通的柔性导管(34)，和设置于所述柔性导管(34)的压迫式截止阀(35)，所述压迫式截止阀(35)电连接于所述控制器(33)。


5.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述粉末供给单元(30)还包括设置于所述储粉容器(20)内部的搅拌器(21)，所述搅拌器(21)电连接于所述控制器(33)。


6.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述粉末供给单元(30)还包括至少一个振动器(36)，所述振动器(36)设置于所述供粉容器(31)的外壁，所述振动器(36)电连接于所述控制器(33)。


7.根据权利要求1所述的线形粉末定量供给装置，其特征在于，
所述粉末供给单元(30)还包括透气阀(37)和联通导管(38)，所述透气阀(37)设置于所述供粉容器(31)相对远离所述储粉容器(20)的一端；所述联通导管(38)的两端分别连通于所述透气阀(37)和所述储粉容器(20)的顶部。


8.一种线形粉末定量供给方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞红祥，庞伟，咸刘永，
申请(专利权)人：杭州德迪智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33