本发明专利技术提出了一种增材制造的无接触式铺粉方法及铺粉装置，当零件通过若干粉末层次序成型时，除开第一次铺设的粉末层，在铺设其余的粉末层时，首先通过上方落料方式落料过量粉末，过量粉末覆盖住上一次的粉末层及零件，然后刮走第一部分粉末并留下余量粉末，余量粉末仍然覆盖住上一次的粉末层及零件，再吸走第二部分粉末并留下足量粉末，足量粉末为本次需求的粉末层；通过铺设过量粉末覆盖住前一次的粉末层后，先刮走一部分粉末，在吸走一部分粉末，避免了刮刀机构在刮走粉末的过程中会对零件造成较大接触力的问题，从而避免对零件造成损伤导致其形变的问题。伤导致其形变的问题。伤导致其形变的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种增材制造的无接触式铺粉方法及铺粉装置
[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种增材制造的无接触式铺粉方法及铺粉装置。
技术介绍
[0002]当前的激光选区熔化铺粉技术采用的是接触式铺粉，例如，中国专利CN110181053B公开了一种用于SLM型金属3D打印机的送粉铺粉装置，在铺粉过程中，铺粉刮刀会与粉末相接触，从而对粉床或零件形成一定接触力，这种铺粉方式存在如下缺陷：
[0003]首先，该铺粉接触力与铺粉层厚成反比；当零件在成形过程中发生微量翘曲变形时(相当于减小了铺粉层厚)，会使该接触力显著增大，形成较大铺粉阻力，从而导致铺粉不均匀甚至铺粉刮刀卡死。这使得当前的铺粉方式无法适用于铺粉层厚较小的场合，因而在一定程度上限制了零件的成形精度。
[0004]其次，当零件发生较大翘曲变形时，可能使铺粉刮刀与之发生撞击，导致零件刮损甚至破坏刮刀机构。
[0005]目前的解决方法是在零件内部添加支撑。尽管支撑能有效改善零件翘曲，然而支撑对后续的去除工艺造成了困难，且在去除支撑时往往容易导致零件表面被破坏。因此需要发展新型铺粉技术，克服传统铺粉方式的不足，同时为无支撑打印技术做铺垫。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种增材制造的无接触式铺粉方法及铺粉装置，用于解决传统铺粉方法中刮刀机构会对零件造成较大的接触力，会导致零件翘曲变形损坏的问题。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种增材制造的无接触式铺粉方法，当零件通过若干粉末层次序成型时，除开第一次铺设的粉末层，在铺设其余的粉末层时，首先通过上方落料方式落料过量粉末，过量粉末覆盖住上一次的粉末层及零件，然后刮走第一部分粉末并留下余量粉末，余量粉末仍然覆盖住上一次的粉末层及零件，再吸走第二部分粉末并留下足量粉末，足量粉末为本次需求的粉末层。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，通过上方落料方式铺设第一次铺设的粉末层，或者通过刮刀刮平方式铺设第一次铺设的粉末层。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，各粉末层采用相同材料的粉末颗粒，各粉末层的粉末总量及层厚相同。
[0010]更进一步优选的，过量粉末的粉末总量不小于单层粉末层的粉末总量，且过量粉末的粉末总量不大于单层粉末层粉末总量的三倍。
[0011]更进一步优选的，余量粉末的粉末总量不小于单层粉末层的粉末总量，且余量粉末的粉末总量不大于单层粉末层粉末总量的两倍。
[0012]另一方面，本专利技术还提供了一种增材制造的无接触式铺粉装置，用于上述的铺粉
方法，包括平台、落料机构、刮刀机构及吸粉机构；平台上设置有成型区，成型区内铺设粉末层并成型零件；落料机构设置在平台上方，落料机构从上方落料并铺设粉末层；刮刀机构设置在平台上，刮刀机构铺设粉末层以及刮走粉末；吸粉机构设置在平台上，吸粉机构能够吸走粉末。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，还包括滑块；滑块设置在平台上并相对于平台沿一预设路径移动，预设路径与平台表面平行并经过成型区；落料机构、刮刀机构及吸粉机构均设置在滑块上并随滑块同步移动，刮刀机构设置在落料机构与吸粉机构之间。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，在铺粉作业时包括以下步骤，步骤一，在成型区内铺设第一层粉末层并使零件成型；步骤二，落料机构沿预设路径移动并经过成型区，落料机构从上方向成型区内落料过量粉末，过量粉末覆盖住上一次的粉末层及零件；步骤三，刮刀机构沿预设路径移动并经过成型区，刮刀机构在过量粉末中刮走第一部分粉末并在成型区内留下余量粉末，余量粉末仍然覆盖住上一次的粉末层及零件；步骤四，吸粉机构沿预设路径移动并经过成型区，吸粉机构在余量粉末中吸走第二部分粉末并在成型区内留下足量粉末，足量粉末为本次需求的粉末层，对获得的粉末层进行作业使零件成型；步骤五，重复步骤二至四直到整个零件完全成型。
[0015]在以上技术方案的基础上，优选的，还包括缸筒及基板；成型区内开设窗口；缸筒设置在平台上，缸筒一端连通窗口且另一端朝远离落料机构的方向延伸，缸筒的延伸方向是平台表面的垂直方向；基板设置缸筒内并沿缸筒移动，基板上铺设粉末层。
[0016]更进一步优选的，在铺粉作业时包括以下步骤，步骤一，在成型区内铺设第一层粉末层并使零件成型；步骤二，基板朝远离窗口的方向移动，落料机构沿预设路径移动并经过成型区，落料机构从上方向基板上落料过量粉末，过量粉末填平基板与窗口之间的空间并覆盖住上一次的粉末层及零件；步骤三，基板朝向窗口的方向移动，使过量粉末退出缸筒，预设过量粉末高出平台的部分为第一部分粉末，刮刀机构沿预设路径移动并经过成型区，刮刀机构刮走第一部分粉末并在基板上留下余量粉末，余量粉末仍然覆盖住上一次的粉末层及零件；步骤四，基板再次朝向窗口的方向移动，使余量粉末退出缸筒，预设余量粉末高出平台的部分为第二部分粉末，吸粉机构沿预设路径移动并经过成型区，吸粉机构吸走第二部分粉末并在基板上留下足量粉末，足量粉末为本次需求的粉末层，对获得的粉末层进行作业使零件成型；步骤五，重复步骤二至四直到整个零件完全成型。
[0017]本专利技术的一种增材制造的无接触式铺粉方法及铺粉装置相对于现有技术具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术通过铺设过量粉末覆盖住前一次的粉末层后，先刮走一部分粉末，在吸走一部分粉末，避免了刮刀机构在刮走粉末的过程中会对零件造成较大接触力的问题，从而避免对零件造成损伤导致其形变的问题。
[0019](2)本专利技术根据新的铺粉方法提供了新的铺粉装置，通过将落料机构、刮刀机构及吸粉机构设置在同一滑块上同步移动，能够依次完成落粉、刮平及吸粉的步骤，实现无接触式铺粉。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术的铺粉装置的立体图；
[0022]图2为本专利技术的铺粉装置的俯视图；
[0023]图3为本专利技术的铺粉装置的侧剖图；
[0024]图4为本专利技术的铺粉方法的初始状态的示意图；
[0025]图5为本专利技术的铺粉方法的步骤一的示意图；
[0026]图6为本专利技术的铺粉方法的步骤二的示意图；
[0027]图7为本专利技术的铺粉方法的步骤三的示意图；
[0028]图8为本专利技术的铺粉方法的步骤四的示意图；
[0029]图9为本专利技术的不同步骤中的粉末总量变化示意图，其中图(1)为步骤二，图(2)为步骤三，图(1)为步骤四。
[0030]图中：1、平台；100、成型区；101、窗口；2、落料机构；3、刮刀机构；4、吸粉机构；5、滑块；6、缸筒；7、基板；10、粉末层；20、过量粉末；30、余量粉末；40、足量粉末本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增材制造的无接触式铺粉方法，其特征在于：当零件通过若干粉末层(10)次序成型时，除开第一次铺设的所述粉末层(10)，在铺设其余的所述粉末层(10)时，首先通过上方落料方式落料过量粉末(20)，所述过量粉末(20)覆盖住上一次的粉末层(10)及零件，然后刮走第一部分粉末并留下余量粉末(30)，所述余量粉末(30)仍然覆盖住上一次的粉末层(10)及零件，再吸走第二部分粉末并留下足量粉末(40)，所述足量粉末(40)为本次需求的粉末层(10)。2.根据权利要求1所述的一种增材制造的无接触式铺粉方法，其特征在于：通过上方落料方式铺设第一次铺设的粉末层(10)，或者通过刮刀刮平方式铺设第一次铺设的粉末层(10)。3.根据权利要求1所述的一种增材制造的无接触式铺粉方法，其特征在于：各所述粉末层(10)采用相同材料的粉末颗粒，各所述粉末层(10)的粉末总量及层厚相同。4.根据权利要求3所述的一种增材制造的无接触式铺粉方法，其特征在于：所述过量粉末(20)的粉末总量不小于单层所述粉末层(10)的粉末总量，且所述过量粉末(20)的粉末总量不大于单层所述粉末层(10)粉末总量的三倍。5.根据权利要求4所述的一种增材制造的无接触式铺粉方法，其特征在于：所述余量粉末(30)的粉末总量不小于单层所述粉末层(10)的粉末总量，且所述余量粉末(30)的粉末总量不大于单层所述粉末层(10)粉末总量的两倍。6.一种增材制造的无接触式铺粉装置，用于权利要求1至5任意一项所述的铺粉方法，其特征在于：包括平台(1)、落料机构(2)、刮刀机构(3)及吸粉机构(4)；所述平台(1)上设置有成型区(100)，所述成型区(100)内铺设粉末层(10)并成型零件；所述落料机构(2)设置在平台(1)上方，所述落料机构(2)从上方落料并铺设粉末层(10)；所述刮刀机构(3)设置在平台(1)上，所述刮刀机构(3)铺设粉末层(10)以及刮走粉末；所述吸粉机构(4)设置在平台(1)上，所述吸粉机构(4)能够吸走粉末。7.根据权利要求6所述的一种增材制造的无接触式铺粉装置，其特征在于：还包括滑块(5)；所述滑块(5)设置在平台(1)上并相对于平台(1)沿一预设路径(x)移动，所述预设路径(x)与平台(1)表面平行并经过成型区(100)；所述落料机构(2)、刮刀机构(3)及吸粉机构(4)均设置在滑块(5)上并随滑块(5)同步移动，所述刮刀机构(3)设置在落料机构(2)与吸粉机构(4)之间。8.根据权利要求6所述的一种增材制造的无接触式铺粉装置，其特征在于：在铺粉作业时包括以下步骤，步骤一，在所述成型区(100)内铺设第一层粉末层(10)并使零件成型；步骤二，所述落料机构(2)沿预设路径(x)移动并经过成型区...
【专利技术属性】
技术研发人员：程坦，张国庆，刘胜，东芳，高昇，余杨威，
申请(专利权)人：湖南珞佳智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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