一种增材制造落粉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于增材制造设备技术领域，具体涉及一种增材制造落粉装置。
【背景技术】
[0002]增材制造技术是基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用高能束将材料进行逐层堆积，最终叠加成型，制造出实体产品。
[0003]增材制造的工艺方法有很多种，主要分为基于送粉方式的制造方法和基于铺粉方式的制造方法。基于铺粉方式的制造方法，其加工过程为:先在计算机上设计出零件的三维模型，然后通过切分软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入增材制造设备，铺粉装置按照预定粉末层厚度在成形缸表面铺设一层粉末，设备按照轮廓数据控制高能束选择性地熔化各层粉末材料，逐步堆叠成三维零件。
[0004]现有的基于铺粉方式的增材制造设备中供粉系统或者位于成形平台下方，通过活塞将储粉缸中的粉末推至成形平台上;或者位于成形平台上方，采用落粉方式利用粉末自身重力，使粉末落入铺粉装置中。采用落粉方式为铺粉装置供粉，存在难以定量的问题，而在增材制造过程中，若供粉量出现偏差，就会影响铺粉质量或造成粉材的浪费，目前现有的供粉装置通过在储粉缸底部采用滑块等机构，利用滑块的滑动来控制粉末的供给，但由于用于增材制造的粉末粒度很细，容易粘连，会在滑块上附着，造成滑动卡死，从而使该结构失效。
[0005]中国发明专利“一种激光选区熔化SLM设备铺粉装置及铺粉方法”(申请号〇吧01310667154.1，公开号0附036919474，公开日2014.04.02)中公开了一种落粉结构，该结构整体由落粉主体和位于其内的供粉辊构成，落粉主体从上到下分别为圆柱段、圆弧段和圆锥段，圆柱段为载粉区，圆柱段和圆弧段之间设有进粉口，圆锥段设有出粉口，圆弧段设有供粉辊，供粉辊上均匀设有燕尾槽，供粉辊外圆与圆弧段上部的圆弧相切，供粉辊在伺服驱动电机的驱动下旋转，载粉区内的粉末通过进粉口落入供粉辊上的燕尾槽内，随着供粉辊的旋转，粉末从出粉口流出。
[0006]上述结构解决了定量送粉的问题，但由于该结构落粉主体为一体式，圆弧段与圆柱段、圆锥段呈一体连接，供粉辊外圆与圆弧段上部的圆弧相切，在供粉辊转动的过程中，进粉口处如遇到大颗粒粉末时，则会造成供粉辊卡死。为了避免卡死，供粉辊外圆与圆弧段上部圆弧间必须存在一定间隙，这个间隙如果设置过大，则会在供粉辊静止时，发生漏粉，浪费粉材；间隙如果设置过小，又不能从根本上解决卡死的问题，总之，卡死和漏粉互相牵制，该专利也未公开合适的间隙尺寸。另外，采用该装置在进行粉料更换时，供粉辊内的粉料很难清理干净。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种增材制造落粉装置，解决现有技术中的落粉装置存在的卡死及漏粉的问题。
[0008]本发明所采用的技术方案是:一种增材制造落粉装置，包括粉桶，粉桶的底部设置有出粉口，粉桶的下方设置有能够转动的落粉轴，落粉轴中间部分的外表面上设置有多个轴向凹槽，粉桶与落粉轴之间设置有落粉连接件，落粉连接件为上下开口的中空结构，落粉连接件的底部具有与落粉轴两端部外圆相切的圆弧段，落粉连接件依靠重力放置于落粉轴上，落粉连接件上部伸入粉桶的出粉口内。
[0009]本发明的特点还在于:
[0010]多个轴向凹槽沿落粉轴的周向均匀分布。
[0011 ] 落粉轴两端部外圆半径比其中间部分外圆半径大0.01?0.2mm。
[0012]粉桶上设置有横梁，横梁位于粉桶的底部出粉口两侧。
[0013]落粉连接件的上部开口处两外侧设置有耳片，耳片伸入粉桶内并位于横梁的上方，在落粉连接件依靠重力放置于落粉轴上时，耳片与横梁之间存在有一定间隙。
[0014]落粉连接件的上部开口为凹弧形开口。
[0015]落粉轴由伺服电机驱动转动。
[0016]本发明的有益效果是:本发明一种增材制造落粉装置，通过放置于落粉轴上的落粉连接件，不仅能够实现定量送粉，且不会发生卡死、漏粉等供粉不可靠的问题，同时在进行粉末更换时，便于清理;通过采用两端高、中间低的落粉轴结构保证了在本发明结构中落粉轴能够更好地带粉转动并且不会发生卡死和漏粉的现象。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种增材制造落粉装置的结构示意图之中心截面图；
[0018]图2为本发明一种增材制造落粉装置的结构示意图之两端面图；
[0019]图3为本发明一种增材制造落粉装置中落粉轴的立体结构示意图；
[0020]图4为本发明一种增材制造落粉装置中落粉轴的平面主视结构示意图；
[0021]图5为图4中标号为C的局部放大图；
[0022]图6为本发明一种增材制造落粉装置中落粉连接件的结构示意图；
[0023]图7为图6的A-A剖视图；
[0024]图8为图6的B-B剖视图。
[0025]图中，1.粉桶，2.落粉连接件，3.落粉轴，3a.落粉轴端部，3b.落粉轴中间部分，4.横梁，5.出粉口，6.落粉口，7.耳片，8.圆弧段，9.伺服电机，10.凹槽。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0027]本发明一种增材制造落粉装置，如图1、图2所示，包括粉桶I，粉桶I的底部设置有出粉口 5，粉桶I上设置有横梁4，横梁4位于粉桶I的底部出粉口 5两侧。粉桶I的下方设置有能够由伺服电机9驱动转动的落粉轴3，粉桶I与落粉轴3之间设置有落粉连接件2，落粉连接件2依靠重力放置于落粉轴3上，落粉连接件2上部伸入粉桶I的出粉口5内。如图3、图4、图5所示，落粉轴3中间部分的外表面上设置有多个沿落粉轴3的周向均匀分布的轴向凹槽10，落粉轴3的两端部3a外圆半径和中间部分3b的外圆半径可以相等，也可以不相等。不相等时，落粉轴3两端部3a外圆半径比其中间部分3b外圆半径大0.0I?0.2mm。如图6、图7、图8所示，落粉连接件2为上下开口的中空结构，落粉连接件2的底部具有与落粉轴3两端部外圆相切的圆弧段8。落粉连接件2的上部开口处两外侧设置有耳片7，耳片7伸入粉桶I内并位于横梁4的上方，在落粉连接件2依靠重力放置于落粉轴3上时，耳片7与横梁4之间存在有一定间隙，保证在正常落粉过程中，落粉连接件2与落粉轴3之间的密封。落粉连接件2的上部开口为凹弧形开口。
[0028]供粉时，粉末从粉桶I底部的出粉口5流出，通过落粉连接件2的中空部分及落粉口6，进入落粉轴3上的凹槽10内，伺服电机9驱动落粉轴3旋转，由于落粉轴3的中间部分与落粉连接件2底部的圆弧段8之间存在0.01?0.2mm的间隙，因此，在伺服电机9的驱动下，落粉轴3可以更好地带粉转动，从而使粉末落入铺粉装置中。当遇到大颗粒粉末卡粉时，伺服电机9的驱动力会通过大颗粒粉末传递到落粉连接件2上，由于落粉连接件2是依靠重力安放于落粉轴3的两端，因此，落粉连接件2会被大颗粒粉末顶起，使得大颗粒粉末通过、避免卡死。
[0029]同时，由于落粉轴3中间部分3b与落粉连接件2底部的圆弧段8之间具有0.01?
0.2_的间隙，这个间隙尺寸可以保证落粉轴3在静止状态下不会发生漏粉。
[0030]在上述结构中，由于粉桶I与落粉轴3之间的距离相对固定，即二者之间没有相对位移，故落粉连接件2的高度完全取决于粉桶I与落粉轴3之间的距离。因此，仅需保证在落粉连接件2依靠重力放置于落粉轴3上时，其上部的耳片7与粉桶I底部的横梁4之间具有一定间隙即可。
[0031]本发明落粉装置通过放置于落粉轴3上的落粉连接件2，保证当遇到大颗粒粉末卡粉时，落粉连接件2被顶起，使大颗粒粉末顺利通过;采用两端高、中间低的落粉轴3的结构，保证在正常落粉过程中，落粉轴3能更好的带粉转动；同时，由于落粉轴3中间部分与落粉连接件2底部的圆弧段8之间具有0.01?0.2mm的间隙，因此，在落粉轴3静止状态下不会发生漏粉;另外，由于落粉连接件2放置于落粉轴3上，在进行粉料更换时，可以卸下落粉连接件2，进而对落粉轴3的凹槽10内部进行清理，便于清洁，同时，本发明落粉装置适用性强，可适用于不同粘性及粒度的粉末输送。
[0032]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明作出的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种增材制造落粉装置，其特征在于，包括粉桶(I)，粉桶(I)的底部设置有出粉口(5)，粉桶(I)的下方设置有能够转动的落粉轴(3)，落粉轴(3)中间部分的外表面上设置有多个轴向凹槽(I O )，粉桶(I)与落粉轴(3)之间设置有落粉连接件(2 )，落粉连接件(2)为上下开口的中空结构，落粉连接件(2)的底部具有与落粉轴(3)两端部外圆相切的圆弧段(8)，落粉连接件(2)依靠重力放置于落粉轴(3)上，落粉连接件(2)上部伸入粉桶(I)的出粉口(5)内。2.根据权利要求1所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述多个轴向凹槽(10)沿所述落粉轴(3)的周向均匀分布。3.根据权利要求2所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述落粉轴(3)两端部外圆半径比其中间部分外圆半径大0.01?0.2mm。4.根据权利要求3所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述粉桶(I)上设置有横梁(4)，横梁(4)位于粉桶(I)的底部出粉口(5)两侧。5.根据权利要求4所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述落粉连接件(2)的上部开口处两外侧设置有耳片(7)，耳片(7)伸入所述粉桶(I)内并位于横梁(4)的上方，在落粉连接件(2)依靠重力放置于所述落粉轴(3)上时，耳片(7)与横梁(4)之间存在有一定间隙。6.根据权利要求4所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述落粉连接件(2)的上部开口为凹弧形开口。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种增材制造落粉装置，其特征在于，所述落粉轴(3)由伺服电机(9)驱动转动。
【专利摘要】本发明公开了一种增材制造落粉装置，包括粉桶，粉桶的底部设置有出粉口，粉桶的下方设置有能够转动的落粉轴，落粉轴中间部分的外表面上设置有多个轴向凹槽，粉桶与落粉轴之间设置有落粉连接件，落粉连接件为上下开口的中空结构，落粉连接件的底部具有与落粉轴两端部外圆相切的圆弧段，落粉连接件依靠重力放置于落粉轴上，落粉连接件上部伸入粉桶的出粉口内。本发明通过放置于落粉轴上的落粉连接件能够实现定量送粉，且不会发生卡死、漏粉等供粉不可靠的问题，同时在进行粉末更换时，便于清理；通过采用两端高、中间低的落粉轴结构保证了在本发明结构中落粉轴能够更好地带粉转动并且不会发生卡死和漏粉的现象。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y30/00
【公开号】CN105598451
【申请号】CN201610116333
【发明人】刘泽众, 薛蕾, 杨东辉, 余有锋, 迟博
【申请人】西安铂力特激光成形技术有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月1日