粉末床三维成形设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种粉末床三维成形设备，包括：构建仓、成形机构(包括填充件、升降平台、缸体、驱动件)、铺料机构以及固化机构。填充件与升降平台之间采用滑动套设配合，升降平台下降时，竖立在缸体中，消除了填充件在缸体内上下传动、倾倒的风险。同时，连接部与缸体为可拆卸连接，因此，在更换过程中，可将填充件从成形机构中取出，大大降低了设备的维护难度。此外，填充空间方便铺料机构将物料推至升降平台上使得操控人员可以根据零件空腔形状，快速、灵活地配置粉末床截面。另外，在三维成形过程中，无需额外使用精密传动的组件，有利于减少制造成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
粉末床三维成形设备


[0001]本技术涉及粉末床3D打印
，特别是涉及一种粉末三维成形设备。

技术介绍

[0002]粉末床3D打印是增材制造的重要技术分支，具有支撑依赖性低、成形自由度高、表面质量好、尺寸精准等优势。根据固化原理及材料的不同，粉末床3D打印机可细分为金属选区熔融成形(SLM)、高分子选区烧结成形(SLS)、高分子/金属/陶瓷选区微喷融合成形(3DP)等打印工艺及相应装备。它们一般具有相似的主机结构，包括供料装置、铺料装置、粉末床、选区固化单元及成形仓总成等主要功能组件。通过粉末床中打印平台的逐层下降，供料、铺料、选区固化处理步骤反复执行，片状固化物逐层累积、直至生成完整三维成形体。
[0003]随着粉末床3D打印机在航空航天、精准医疗、高端消费等领域应用的不断深入，航空零部件、医疗矫形用具等具有复杂轮廓、薄壁空腔特征的打印需求越来越多，这类零件在粉末床逐层铺料建造过程中，其截面切片的实体填充区域在粉末床截面中的占比很低，使得成形后粉末床中有大量未固化的粉末，导致粉末床空间利用率低、粉末一次利用率低、清粉工作量大、回收粉末多等严重的生产效能问题，大幅抬高了粉末床3D打印的综合成本，阻碍了粉末床3D打印技术在向更大范围的推广应用。目前针对复杂轮廓、薄壁空腔零件的3D打印需求，在增材制造领域还缺少一种材料利用率高、零件适应性好、操作简便的粉末床三维成形设备。

技术实现思路

[0004]基于此，本技术有必要针对现有技术的不足，提供一种可根据零件空腔形状，快速、灵活配置粉末床截面，且无需额外精密传动组件的粉末床三维成形设备。
[0005]一种粉末床三维成形设备，包括：构建仓，所述构建仓内设有作业腔，所述构建仓上设有与所述作业腔连通的开口；成形机构，所述成形机构包括缸体、填充件、升降平台、以及驱动件，所述缸体盖设或嵌设于所述开口，所述填充件包括填充部与连接部，所述填充部位于所述开口中，并通过所述连接部可拆卸连接于所述缸体内，所述升降平台滑动套设于所述连接部，所述驱动件与所述升降平台连接，用于驱使所述升降平台靠拢或远离所述作业腔；当所述升降平台远离所述作业腔移动时，所述升降平台、所述填充部、以及所述开口的边缘之间形成有填充空间，所述填充部的外轮廓用于与待成形物的空腔轮廓一致；铺料机构，所述铺料机构用于将物料铺入所述填充空间内；固化机构，所述固化机构用于将所述填充空间内的所述物料固化成形。
[0006]上述的粉末床三维成形设备中，填充件与升降平台之间采用滑动套设配合，升降平台下降时，对填充件造成向下的摩擦力，该摩擦力与填充件的自重使得填充件中的连接部稳定地穿设升降平台，并竖立在缸体中，消除了填充件在缸体内上下传动、倾倒的风险。同时，连接部与缸体为可拆卸连接，因此，在更换过程中，只需断开连接部与缸体之间的连接，即可将填充件从成形机构中取出，大大降低了设备的维护难度，提高维护的效率。此外，
升降平台、填充部、以及开口的边缘之间形成的填充空间，方便铺料机构将物料推至升降平台上，使得操控人员可以根据零件空腔形状，快速、灵活地配置粉末床截面。另外，在三维成形过程中，驱动件只需驱使升降平台在缸体内移动即可完成填充空间高度的调节，无需额外使用精密传动的组件，有利于减少制造成本。
[0007]在其中一个实施例中，所述升降平台上开设有定位孔，所述连接部穿设于所述定位孔，并与所述缸体连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述缸体上开设有定位部，所述定位部与所述定位孔相对设置，所述连接部穿过所述定位孔与所述定位部可拆卸连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述作业腔的腔壁包括底壁，所述开口设置于所述底壁上，所述填充部的表面与所述底壁的表面保持齐平设置。
[0010]在其中一个实施例中，所述铺料机构包括位于所述作业腔内的铺料件，所述铺料件滑动装设于所述底壁上，所述铺料件在所述底壁上能移动至所述开口处，并能将所述物料铺入所述填充空间中。
[0011]在其中一个实施例中，所述铺料机构还包括回收机构，所述底壁上设有排料口，所述铺料件在铺料时能依次经过所述开口和所述排料口，所述回收机构连通于所述排料口，以回收多余物料。
[0012]在其中一个实施例中，所述底壁上间隔设有第一位置和第二位置，所述第一位置与所述第二位置分别位于所述开口的相对两侧，所述排料口设置于所述第二位置上，所述铺料件上设有接料口，所述铺料件移动至所述第一位置时，所述接料口内能接收物料。
[0013]在其中一个实施例中，所述粉末床三维成形设备还包括供料机构，所述供料机构连接于所述构建仓，所述供料机构用于向所述铺料机构供应所述物料。
[0014]在其中一个实施例中，所述粉末床三维成形设备还包括清洁机构，所述清洁机构与所述构建仓连通，以置换和/或清洁所述作业腔中的气体。
[0015]在其中一个实施例中，所述粉末床三维成形设备还包括控制器，所述驱动件与所述控制器电性连接。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中所述的铺料件位于第一位置时的粉末床三维成形设备的结构示意图；
[0017]图2为一个实施例中所述的铺料件位于第二位置时的粉末床三维成形设备的结构示意图；
[0018]图3为一个实施例中所述的粉末床三维成形设备部分关键结构的结构示意图；
[0019]图4为一个实施例中所述的成形机构的爆炸结构示意图；
[0020]图5为一个实施例中所述的升降平台与填充件的组合结构示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]10、粉末床三维成形设备；100、构建仓；110、作业腔；111、底壁；1111、开口；1112、导轨；1113、排料口；200、成形机构；210、升降平台；211、定位孔；212、基板；220、缸体；221、定位部；230、填充件；231、填充部；232、连接部；233、伸缩罩壳；2331、凸缘；240、驱动件；250、填充空间；300、铺料机构；310、铺料件；311、接料口；312、铺料口；400、供料机构；410、
供料口；500、固化机构；510、固化头；600、清洁机构；610、进气部；620、排气部；700、回收机构；710、回收口；800、控制器。
具体实施方式
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]一种粉末床三维成形设备10，请参考图1，包括：构建仓100、成形机构200、铺料机构300以及固化机构500。构建仓100内设有作业腔110。构建仓100上设有与作业腔110连通的开口1111。成形机构200包括缸体220、填充件230、升降平台210、以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末床三维成形设备，其特征在于，包括：构建仓，所述构建仓内设有作业腔，所述构建仓上设有与所述作业腔连通的开口；成形机构，所述成形机构包括缸体、填充件、升降平台、以及驱动件，所述缸体盖设或嵌设于所述开口，所述填充件包括填充部与连接部，所述填充部位于所述开口中，并通过所述连接部可拆卸连接于所述缸体内，所述升降平台滑动套设于所述连接部，所述驱动件与所述升降平台连接，用于驱使所述升降平台靠拢或远离所述作业腔；当所述升降平台远离所述作业腔移动时，所述升降平台、所述填充部、以及所述开口的边缘之间形成有填充空间，所述填充部的外轮廓用于与待成形物的空腔轮廓一致；铺料机构，所述铺料机构用于将物料铺入所述填充空间内；固化机构，所述固化机构用于将所述填充空间内的所述物料固化成形。2.根据权利要求1所述的粉末床三维成形设备，其特征在于，所述升降平台上开设有定位孔，所述连接部穿设于所述定位孔，并与所述缸体连接。3.根据权利要求2所述的粉末床三维成形设备，其特征在于，所述缸体上开设有定位部，所述定位部与所述定位孔相对设置，所述连接部穿过所述定位孔与所述定位部可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的粉末床三维成形设备，其特征在于，所述作业腔的腔壁包括底壁，所述开口设置于所述底壁上，所述填充部的表面与所述底壁的表面保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞红祥，王康恒，
申请(专利权)人：杭州正向增材制造技术有限公司，
类型：新型
国别省市：