本申请涉及一种增材制造方法及其落料装置、打印设备。该方法的设备组成包括铺料装置、落料装置、聚合装置。落料装置在成形面上形成辅助复合层；聚合装置以低能量照射辅助复合层，使得辅助复合层粗略聚合固定；落料装置在粗略聚合固定后的辅助复合层上刮铲铺设主材料以形成主复合层；聚合装置以高能量照射辅助复合层和主复合层，使得辅助复合层和主复合层充分聚合为实体层。重复执行上述步骤，直至形成预设实体。通过上述步骤获得的增材，具有较高的平面分辨率，能实现“体素”级设计的粉末混合比调控，当连续多层聚合成形时，不会产生厚度累积误差。度累积误差。度累积误差。
【技术实现步骤摘要】
增材制造方法及其落料装置、打印设备
[0001]本申请涉及增材制造
，特别是涉及增材制造方法及其落料装置、打印设备。
技术介绍
[0002]基于粉末材料受控聚合原理的3D打印技术，是增材制造领域主要分支。在点、线、面向多层实体累积成形的基本原理框架下，粉末材料的细粒度及游离态，使得其具备向三维空间内指定点、线、面部署成形所需材料的必要条件。与之配合的关键功能还包括使所部署粉末聚合的能量或介质手段。
[0003]根据两者技术路线差异，现有粉末3D打印装备可分类为：激光/电子束粉末床聚合成形、微喷粉末床聚合成形、激光熔覆成形、粉末射流喷射成形、粉末浆料挤出成形等类别。
[0004]与此同时，粉末3D打印应用的快速发展也在促进需求深化拓展，尤其是近年来，仅靠均质材料的结构化设计，越来越难以满足复杂工况、极端负荷条件的要求，迫切需要粉末3D打印技术提供更广谱、多材料混构成形的制造能力，直至按“体素”精确定义材料配方的成形能力，以便通过成形、控性双重手段，拓展设计自由度，满足日益复杂的应用需求。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对3D打印技术中平面分辨率低、层厚控制精度差等问题，提供一种粉末材料混合比平面分辨率高、动态调节范围宽、控制精度高，且有精确聚合层厚控制能力的增材制造方法。
[0006]一种增材制造方法，包括以下步骤：
[0007]在成形面上形成实体层；
[0008]重复执行所述在成形面上形成实体层的步骤，直至形成预设实体；
[0009]其中，所述在成形面上形成实体层的步骤包括：
[0010]下落辅助材料至所述成形面上以形成辅助复合层；
[0011]以低能量照射所述辅助复合层，使得所述辅助复合层粗略聚合固定；
[0012]在粗略聚合固定后的所述辅助复合层上刮铲铺设主材料以形成主复合层；
[0013]以高能量照射所述辅助复合层和所述主复合层，使得所述辅助复合层和所述主复合层充分聚合为实体层。
[0014]在其中一个实施例中，所述下落辅助材料至所述成形面上以形成辅助复合层的步骤之前还包括：成形面下降预设距离。
[0015]根据本申请的另一方面，提供一种打印设备，包括：
[0016]成形仓，具有一成形面；
[0017]铺料装置，位于所述成形面上方，所述铺料装置包括一铺料头，所述铺料头可受控地沿平行于所述成形面的第一方向往复运动；
[0018]以及落料装置，位于所述成形面上方，所述落料装置包括至少一个辅助落料头，所
述辅助落料头在所述第一方向上位于所述铺料装置的一侧，所述辅助落料头可受控地沿所述第一方向往复运动。
[0019]在其中一个实施例中，所述辅助落料头包括落料执行机构，所述落料执行机构包括入料通道，所述入料通道的一端设有进料口，所述入料通道的另一端设有落料口和集料口，所述入料通道内设有换向板组，所述换向板组可受控地转动，以使所述进料口择一地连通所述落料口或所述集料口。
[0020]在其中一个实施例中，所述辅助落料头包括储料仓，所述储料仓与所述集料口连通，所述储料仓内设有取料机构，所述取料机构用于将材料提取至所述落料执行机构。
[0021]在其中一个实施例中，所述取料机构包括螺杆，所述螺杆自所述储料仓的底部延伸至所述进料口，所述螺杆可受控地绕自身轴线转动。
[0022]在其中一个实施例中，所述辅助落料头包括均料机构和送料机构，所述均料机构一端与所述取料机构连通，另一端与所述送料机构连接，用于对材料进行均匀化处理后输出至所述送料机构，所述送料结构用于输送材料至所述进料口。
[0023]在其中一个实施例中，所述均料机构包括均料板和振动单元，所述均料板沿相较于所述第一方向的第二方向纵长延伸，所述振动单元连接于所述均料板，所述振动单元用于带动所述均料板振动以均化物料。
[0024]在其中一个实施例中，所述送料机构包括蠕动板和电磁激励单元，所述蠕动板位于所述均料板和所述进料口之间，所述电磁激励单元连接于所述蠕动板，用于带动所述蠕动板在所述均料板和所述进料口之间往复移动。
[0025]在其中一个实施例中，所述打印设备包括聚合装置，所述聚合装置设于所述成形仓，所述聚合装置向所述成形面指定区域发射定向能量以实现聚合固定。
[0026]上述增材制造方法，基于主材料与辅助材料的元素构成，获得各辅助粉末材料的平面落粉量分布图，落料单元根据平面落料量分布图在成形单元区域连续逐行落料，生成辅助复合层，以低能量照射辅助复合层，使得辅助复合层粗略聚合固定，有效避免铺料单元对辅助复合层的扰动，确保粉末混合比平面分布精度；之后铺料单元在辅助复合层上投放主材料以形成主复合层，以高能量照射待聚合成形区域的辅助复合层和主复合层，使二者充分聚合为实体层。通过上述步骤获得的增材，具有较高的平面分辨率，能实现“体素”级设计的粉末混合比调控，当连续多层聚合成形时，不会产生厚度累积误差。
附图说明
[0027]图1为本申请一实施例提供的打印设备的示意图。
[0028]图2为本申请一实施例提供的辅助落料头的剖面示意图。
[0029]图3为本申请一实施例提供的辅助落料头的轴测示意图。
[0030]图4为本申请一实施例所提供的控制信号连接示意图。
[0031]图5为本申请一实施例提供的首次在成形基板上铺设打印材料的示意图。
[0032]图6为本申请一实施例提供的辅助复合层生成过程示意图。
[0033]图7为本申请一实施例提供的低能量聚合的示意图。
[0034]图8为本申请一实施例提供的主复合层生成过程示意图。
[0035]图9为本申请一实施例提供的高能量聚合的示意图。
[0036]图10为本申请一实施例提供的实体层的示意图。
[0037]附图标记：
[0038]1、打印设备；11、成形仓；111、承载板；112、成形缸；1121、成形基板；12、铺料装置；121、铺料头；122、第二导轨；13、落料装置；131、辅助落料头；1311、落料执行机构；13111、入料通道；13112、进料口；13113、落料口；13114、集料口；13115、软磁阀板；13116、第一电磁线圈组；13117、第二电磁线圈组；1312、储料仓；13121、取料机构；1313、均料机构；1314、送料机构；132、第一导轨；14、供料装置；15、净化装置；151、进气口；152、出气口；16、聚合装置；17、回料装置；171、回料口；18、控制器；2、实体层；3、游离粉末层；4、辅助复合层；5、主复合层。
具体实施方式
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：在成形面上形成实体层；重复执行所述在成形面上形成实体层的步骤，直至形成预设实体；其中，所述在成形面上形成实体层的步骤包括：下落辅助材料至所述成形面上以形成辅助复合层；以低能量照射所述辅助复合层，使得所述辅助复合层粗略聚合固定；在粗略聚合固定后的所述辅助复合层上刮铲铺设主材料以形成主复合层；以高能量照射所述辅助复合层和所述主复合层，使得所述辅助复合层和所述主复合层充分聚合为实体层。2.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，所述下落辅助材料至所述成形面上以形成辅助复合层的步骤之前还包括：成形面下降预设距离。3.一种打印设备，其特征在于，包括：成形仓，具有一成形基板；铺料装置，位于所述成形基板上方，所述铺料装置包括一铺料头，所述铺料头可受控地沿平行于所述成形基板的第一方向往复运动；以及落料装置，位于所述成形基板上方，所述落料装置包括至少一个辅助落料头，所述辅助落料头在所述第一方向上位于所述铺料装置的一侧，所述辅助落料头可受控地沿所述第一方向往复运动。4.根据权利要求3所述的打印设备，其特征在于，所述辅助落料头包括落料执行机构，所述落料执行机构包括入料通道，所述入料通道的一端设有进料口，所述入料通道的另一端设有落料口和集料口，所述入料通道内设有换向板组，所述换向板组可受控地转动，以使所述进料口择一地...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞红祥，应华，庞伟，王康恒，
申请(专利权)人：浙江正向增材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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