一种静电吸附无支撑自增长的激光打印装置的制作方法

本实用新型属于3d打印领域，特别涉及一种静电吸附无支撑自增长的激光打印装置。

背景技术：

金属3d打印机作用原理为铺一层金属粉，用激光、电子束等每烧结一层，加工平面的高度下降0.02-0.10mm，再用刮板铺一层粉，依次循环。此打印方式有两个方面的功能缺陷：一方面用此方式在打印过程中由于激光或电子束形成的高温会持续损伤老化刮板，刮板损伤老化到一定的程度后会影响铺粉质量，造成铺粉不均，使打印层成型缺陷；另一方面当打印层与层之间如果有较大面积的悬空结构时，必须加以支撑结构辅助打印，打印结束后需要再次机加工去除辅助支撑，造成打印效率较低。

针对现有技术的不足，本装置需要解决刮刀损伤和多余的辅助支撑的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种静电吸附式无支撑自增长的激光打印装置，在取消传统的刮刀和多余的辅助支撑的情况下，也能实现加工。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种静电吸附无支撑自增长的激光打印装置，包括打印基桩，具有金属结构，用于安装模型，所述打印基桩上设置静电发生器，用于给打印基桩及模型提供静电；旋转电机，输出端连接所述打印基桩，用于带动打印基桩旋转；第二升降机构，输出端连接所述旋转电机，用于升降旋转电机；粉仓，布置在打印基桩的正下方，采用塑料材质，用于容纳金属粉末；在第二升降机构、旋转电机和静电发生器的带动下，打印基桩先离开加工位置靠近粉仓，模型依靠静电吸附金属粉末，相当于传统方案中的铺层，然后返回原加工位置进行加热。

作为上述方案的改进，还包括第一升降机构，所述第一升降机构安装在粉仓内，用于抬升粉仓内的金属粉末。

作为上述方案的改进，所述第一升降机构包括推杆和托盘，所述推杆穿过粉仓的底部向下连接动力源，所述推杆传递动力，所述托盘位于粉仓内，所述托盘的四周边缘贴合粉仓的内壁，所述托盘的上侧用于承托金属粉末。

作为上述方案的改进，所述第二升降机构为齿轮齿条传动机构，齿轮带动齿条竖直升降，此时旋转电机安装于齿条上。

作为上述方案的改进，所述打印基桩全部为金属材质。

作为上述方案的改进，所述打印基桩的单侧表面为金属材质，所述静电发生器的输出端通过导向连接至上述单侧表面。

作为上述方案的改进，还包括激光发生器，布置在打印基桩的正上方。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：省去铺粉刮刀机构，消除了由于铺粉刮刀机构老化磨损所引发的缺陷，采用了静电吸附粉末技术，静电吸附可以使粉末自增长成型于打印基桩上，一次成型，无需添加辅助支撑结构，省去了再次去除辅助支撑结构的步骤，提高了打印效率和降低了人工成本。

附图说明

图1是一种实施例下激光打印装置的俯视图；

图2是一种实施例下激光打印装置的a-a剖视图；

图3是一种实施例下激光打印装置的工作示意图。

附图标记说明：1、粉仓；2、第一升降机构；3、金属粉末；4、第二升降机构；5、旋转电机；6、打印基桩；7、静电发生器；8、激光发生器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1至图3，本实用新型公开了静电吸附无支撑自增长的激光打印装置，提出了一种新的加工理念及相关的加工装置。激光打印装置包括粉仓1、第一升降机构2、金属粉末3（在装置运行时才加入粉仓1）、第二升降机构4、旋转电机5、打印基桩6、静电发生器7和激光发生器8。

如图1所示，中间较大的圆环结构表示粉仓1，即粉仓1为圆筒结构。在其他实施例中，粉仓1的横截面也可以是矩形或长圆形。金属粉末3布置在粉仓1的内部。位于左边的是第二升降机构4、安装在第二升降机构4上的旋转电机5以及安装在旋转电机5上的打印基桩6，其效果是要实现在第二升降机构4、旋转电机5和静电发生器7的带动下，打印基桩6先离开加工位置靠近粉仓1，模型依靠静电吸附金属粉末3，相当于传统方案中的铺层，然后返回原加工位置进行加热。

这个时候，打印基桩6具有金属结构，然后安装模型；打印基桩6上还安装静电发生器7，其输出端连接金属结构，使得金属结构用于传递静电。一种实施例是所述打印基桩6全部为金属材质。另一种实施例是述打印基桩6的单侧表面为金属材质，所述静电发生器7的输出端通过导向连接至上述单侧表面。

粉仓1不允许吸附金属粉末3，所以粉仓1采用塑料材质。

第二升降机构4可选的装置有电动推杆和竖直安装杆的组合，其中竖直安装杆用于安装旋转电机5。在其他实施例中，将电动推杆替换为丝杆升降机构，电机旋转丝杆，丝杆与竖直安装杆螺纹连接，如此传递升降所需的动力。本实施例中，为了简化结构，采用齿轮齿条传动机构，齿轮带动齿条竖直升降，此时旋转电机5安装于齿条上。当然了，这里的齿条不是简单的齿条，其正面保留传统的齿条结构，其侧面的平面进行延伸形成安装面用于安装旋转电机5。

如图2和3所示，可以看到第一升降机构2位于打印基桩6的正下方，激光发生器8位于打印基桩6的正上方（激光发生器8也可以设置在倾斜角度）。在工作时，旋转电机5带动打印基桩6的加工面依次朝向激光发生器8和粉仓1，靠近粉仓1是为了通过静电吸附金属粉末3，靠近激光发生器8是为了加热定型成为模型。

在其他实施例中，可以不设置第一升降机构2，而全部依靠第二升降机构4来让打印基桩6靠近粉仓1及金属粉末3。作为优选，所述第一升降机构2包括推杆和托盘，所述推杆穿过粉仓1的底部向下连接动力源，所述推杆传递动力，所述托盘位于粉仓1内，所述托盘的四周边缘贴合粉仓1的内壁，所述托盘的上侧用于承托金属粉末3。该设计使得金属粉末3也能够抬升高度，粉仓1容量可以扩大，特别适用于连续生产。

本申请方案省去铺粉刮刀机构，消除了由于铺粉刮刀机构老化磨损所引发的缺陷，采用了静电吸附粉末技术，静电吸附可以使粉末自增长成型于打印基桩6上，一次成型，无需添加辅助支撑结构，省去了再次去除辅助支撑结构的步骤，提高了打印效率和降低了人工成本。

下面介绍其中一种加工流程。

静电发生器7产生静电，整个打印基桩6及相关零件下降到可以吸附到金属粉末3的高度，下降完成后旋转电机5开始旋转，旋转的过程中打印基桩6的金属面或半成品模型均匀吸附金属粉末3，当吸附到达一定量后，整个打印基桩6及相关零件沿齿条升回原来高度，在上升过程中旋转电机5调整角度，对齐激光发生器8的加工角度，之后烧结成型。根据所需，重复以上步骤直至激光烧结完成。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。