一种粉末床增材制造系统和粉末床增材制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种粉末床增材制造系统和粉末床增材制造方法，包括：床体：所述床体中部开设有粉末平铺池，所述床体远离粉末推出槽一侧开设有粉末落入槽，使得粉末铺满下陷的矩形沉降槽，所述推料杆上间隔均匀式设置有若干挡片，若干翻转挡板：若干所述翻转挡板一一对应式设置于粉末挤出隔间内，若干升降机构：若干所述升降机构一一对应式安装于升降块底部，所述升降机构带动升降块升降形成矩形沉降槽，本发明专利技术采用若干矩形阵列式设置的升降块作为粉末池的升降式底板结构，可根据需要打印的物体最大横截面确定，同时可根据矩形沉降槽形成的面积及位置，精准进行粉末的投放，保证了增材打印质量的同时减小了后期的粉末清理难度。打印质量的同时减小了后期的粉末清理难度。打印质量的同时减小了后期的粉末清理难度。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末床增材制造系统和粉末床增材制造方法


[0001]本专利技术涉及粉末床增材制造
，具体为一种粉末床增材制造系统和粉末床增材制造方法。

技术介绍

[0002]现有技术中公开号为“CN115003489A”的一种用于在3D打印机进行3D打印过程期间对沉积在粉末床上的粉末层进行预加热的技术，重涂覆器包括热源，当重涂覆器的整平构件将沉积层平整到粉末床上时，该热源对该层进行预加热，在一些实施例中，在通过能量束源对层进行选择性熔融后，重涂覆器对粉末床进行再加热。在不使用热量的情况下，直接在粉末床的表面上对粉末进行一致的预加热和再加热最大程度地减少了由过大的热梯度而产生的损坏、裂纹、尺寸缺陷和其他瑕疵。
[0003]但是上述该具有用于热管理的热源的粉末床熔融重涂覆器在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述装置在形成粉末床的过程中采用“大水漫灌”的粉末添加方式，即无论需要打印的部件体积如何，其在生产过程中均会将粉末填充至整个床体内部，该种粉末添加方式存在极大冗余，不利于粉尘的后期清理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种粉末床增材制造系统和粉末床增材制造方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种粉末床增材制造系统，包括：
[0007]床体，所述床体中部开设有粉末平铺池，所述床体侧边开设有粉末推出槽，所述粉末推出槽与床体内部开设的粉末存储舱连通，所述床体远离粉末推出槽一侧开设有粉末落入槽，所述粉末落入槽与床体内部设置的余料收集舱连通；
[0008]若干升降块，若干所述升降块呈矩形阵列式设置于粉末平铺池内，若干所述升降块下沉形成矩形沉降槽；
[0009]推料杆，所述推料杆用以将粉末推出槽推出的粉末向靠近矩形沉降槽一侧推动，使得粉末铺满下陷的矩形沉降槽，所述推料杆上间隔均匀式设置有若干挡片，所述粉末推出槽内设置有数量与挡片一致且处于同一平面的若干分隔板，若干所述分隔板将粉末推出槽分隔成若干粉末挤出隔间；
[0010]若干翻转挡板，若干所述翻转挡板一一对应式设置于粉末挤出隔间内，若干所述翻转挡板通过90
°
水平或竖直翻转方式将粉末挤出隔间打开或封闭，当横向所述升降块下沉时其侧边延长线所经过的粉末挤出隔间处于打开状态；
[0011]若干升降机构，若干所述升降机构一一对应式安装于升降块底部，所述升降机构带动升降块升降形成矩形沉降槽，所述升降机构在下沉过程中推动所述粉末存储舱内对应体积的粉末通过打开的粉末挤出隔间进入若干挡片之间。
[0012]优选的，所述推料杆两侧开设有丝杆孔，所述丝杆孔内活动插设有平移丝杆，两侧的所述平移丝杆均固定在平移电机的驱动轴上，所述平移电机固定安装在床体上。
[0013]优选的，所述升降机构包括一一对应式固定安装在升降块底部的升降杆，若干所述升降杆活动插设于动力板开设的矩形阵列设置的升降孔内，所述动力板内还一一对应设置有升降驱动电机，所述升降杆远离升降块一端均与升降活塞固定连接，所述升降活塞一一对应设置于活塞缸内，若干所述活塞缸远离升降杆一端通过汇流管道与粉末存储舱下方设置的推料缸体连通，所述推料缸体内升降式设置有推料活塞，所述推料活塞通过推料连杆与推料板固定连接，所述推料板升降式设置于粉末存储舱底部。
[0014]优选的，驱动所述翻转挡板进行90
°
翻转的翻转装置包括翻转电机座，所述翻转电机座内间隔均匀设置有数量与粉末挤出隔间一致且一一对应的翻转电机，所述翻转电机座底部间隔均匀式设置有静触点，所述静触点与升降连杆上设置的动触点活动配合，当所述动触点和静触点相互分离时，其所在平面内的翻转挡板在翻转电机的作用下处于竖直打开状态，当所述动触点和静触点处于接触状态时，其所在平面内的翻转挡板在翻转电机的作用下处于水平封闭状态，所述升降连杆通过开设的滑杆孔与同行方向的升降杆配合，所述升降连杆至动力板之间的升降杆上均套设有挤压弹簧，所述挤压弹簧在无外力作用下保持动触点与静触点接触配合，所述升降块在升降驱动电机的驱动下进行下沉运动时，升降块抵靠在升降连杆上推动其克服挤压弹簧作用下降。
[0015]一种粉末床增材制造方法，采用上述的粉末床增材制造系统，包括以下步骤：
[0016]步骤一：根据待打印的物体水平方向最大横截面积确定矩形沉降槽的面积，通过升降机构控制选中粉末平铺池区域的升降块整体下沉形成矩形沉降槽；
[0017]步骤二：通过推料杆将侧边的粉末向矩形沉降槽区域推动并平铺，多余的粉末随着推料杆的继续移动落入余料收集舱内；
[0018]步骤三：利用矩形沉降槽上方设置的激光打印装置对平铺的粉末区域进行逐层打印，逐层打印完成后通过升降机构控制矩形沉降槽继续下降；
[0019]步骤四：随着矩形沉降槽区域的下沉推动粉末存储舱内部相应体积的粉末通过粉末推出槽上升并进入对应的挡片区域，逐层打印完成后通过推料杆向下沉的矩形沉降槽内精准送入定量粉末，重复上述步骤最终打印出成品，打印完成后通过升降机构控制下沉的矩形沉降槽上升，即可取出打印物件。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、本专利技术采用若干矩形阵列式设置的升降块作为粉末池的升降式底板结构，其形成的矩形沉降槽可根据需要打印的物体最大横截面确定，因此在激光打印过程中，其粉末的添加量相较于传统的整体添加方式而言，粉末使用率降至最低，大大减小了后期的粉末清理难度；
[0022]2、本专利技术可根据矩形沉降槽形成的面积及位置，精准进行粉末的投放，配合推料杆的平移推动，能够将定量的粉末精准推入所在的矩形沉降槽中，粉末的添加更加精准智能，大大保证了增材打印的质量。
[0023]本专利技术采用若干矩形阵列式设置的升降块作为粉末池的升降式底板结构，可根据需要打印的物体最大横截面确定，同时可根据矩形沉降槽形成的面积及位置，精准进行粉末的投放，保证了增材打印质量的同时减小了后期的粉末清理难度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的整体结构立体示意图；
[0025]图2为本专利技术的整体结构剖视示意图；
[0026]图3为本专利技术的整体结构俯视示意图；
[0027]图4为本专利技术的翻转电机座连接结构立体示意图；
[0028]图5为本专利技术的翻转电机座连接结构侧视示意图；
[0029]图6为本专利技术的A区域结构放大图。
[0030]图中：1床体、2粉末平铺池、3粉末推出槽、4粉末落入槽、5余料收集舱、6升降块、7矩形沉降槽、8推料杆、9挡片、10分隔板、11粉末挤出隔间、12翻转挡板、13粉末存储舱、14平移丝杆、15平移电机、16升降杆、17动力板、18升降驱动电机、19升降活塞、20活塞缸、21汇流管道、22推料缸体、23推料活塞、24推料连杆、25推料板、26翻转电机座、27静触点、28动触点、29升降连杆、30滑杆孔、31挤压弹簧。
具体实施方式
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末床增材制造系统，其特征在于，包括：床体(1)，所述床体(1)中部开设有粉末平铺池(2)，所述床体(1)侧边开设有粉末推出槽(3)，所述粉末推出槽(3)与床体(1)内部开设的粉末存储舱(13)连通，所述床体(1)远离粉末推出槽(3)一侧开设有粉末落入槽(4)，所述粉末落入槽(4)与床体(1)内部设置的余料收集舱(5)连通；若干升降块(6)，若干所述升降块(6)呈矩形阵列式设置于粉末平铺池(2)内，若干所述升降块(6)下沉形成矩形沉降槽(7)；推料杆(8)，所述推料杆(8)用以将粉末推出槽(3)推出的粉末向靠近矩形沉降槽(7)一侧推动，使得粉末铺满下陷的矩形沉降槽(7)，所述推料杆(8)上间隔均匀式设置有若干挡片(9)，所述粉末推出槽(3)内设置有数量与挡片(9)一致且处于同一平面的若干分隔板(10)，若干所述分隔板(10)将粉末推出槽(3)分隔成若干粉末挤出隔间(11)；若干翻转挡板(12)，若干所述翻转挡板(12)一一对应式设置于粉末挤出隔间(11)内，若干所述翻转挡板(12)通过90
°
水平或竖直翻转方式将粉末挤出隔间(11)打开或封闭，当横向所述升降块(6)下沉时其侧边延长线所经过的粉末挤出隔间(11)处于打开状态；若干升降机构，若干所述升降机构一一对应式安装于升降块(6)底部，所述升降机构带动升降块(6)升降形成矩形沉降槽(7)，所述升降机构在下沉过程中推动所述粉末存储舱(13)内对应体积的粉末通过打开的粉末挤出隔间(11)进入若干挡片(9)之间。2.根据权利要求1所述的一种粉末床增材制造系统，其特征在于：所述推料杆(8)两侧开设有丝杆孔，所述丝杆孔内活动插设有平移丝杆(14)，两侧的所述平移丝杆(14)均固定在平移电机(15)的驱动轴上，所述平移电机(15)固定安装在床体(1)上。3.根据权利要求1所述的一种粉末床增材制造系统，其特征在于：所述升降机构包括一一对应式固定安装在升降块(6)底部的升降杆(16)，若干所述升降杆(16)活动插设于动力板(17)开设的矩形阵列设置的升降孔内，所述动力板(17)内还一一对应设置有升降驱动电机(18)，所述升降杆(16)远离升降块(6)一端均与升降活塞(19)固定连接，所述升降活塞(19)一一对应设置于活塞缸(20)内，若干所述活塞缸(20)远离升降杆(16)一端通过汇流管道(21)与粉末存储舱(13)下方设置的推料缸体(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大胜，张杰，范恒亮，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：