动缸铺粉式3d打印机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及增材制造领域，尤其是“分层制造、逐层叠加”而形成工件的3D打印机。
【背景技术】
[0002]采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机。图1、图2是3D打印机示意图，通常其主要结构由供粉装置1、铺粉刮刀装置7、成型缸系统6、烧结、或固化装置8、收粉腔5以及控制系统、冷却和气循环系统等构成;打印零件的步骤主要有三步，第一步:送粉;供粉装置I将粉料送到铺粉刮刀装置7的刮刀前面。第二步:铺粉;铺粉刮刀装置7的刮刀水平移动，将待用粉2铺平。第三步:烧结(或固化);烧结(或固化)装置8工作，将实用粉料烧结(或固化)。实际中，这三步是机器长时间重复循环的工作过程，在这一过程中，任意一次出现问题，所打印的零件就会报废；当前公知的供粉、铺粉装置结构复杂、占用空间大，效率低、还存有供粉不可靠等问题。
【发明内容】
[0003]为了解决现有3D打印机存在的上述问题，本实用新型提供一种动缸铺粉式3D打印机，该打印机粉箱固定，粉箱下部装有铺粉刮刀，通过成型缸的移动自取粉料、并铺平，结构简单。
[0004]本实用新型采取的技术方案是:活塞(3)置于成型缸(13)的腹中，通过竖电机(12)驱动、能够上下运行;成型缸(13)通过导轨(10)与机架(100)连接，成型缸(13)通过横电机
(15)驱动、能够前后运行，缸凸缘(14)是成型缸(13)的上端法兰，缸凸缘(14)的上面是足够大的平面;所述铺粉装置由粉箱A(1l)和刮刀(9)构成，粉箱A(1l)在成型缸(13)的上方、固装在机架(100)上，粉箱A(1l)的下方设有开口，粉箱A(1l)下方开口处的唇边镶装有刮刀(9)，粉箱A(1l)下方的开口、以及刮刀(9)的下刃与缸凸缘(14)的上面无缝连接，粉箱A
(101)下方的开口、以及刮刀(9)的下刃与缸凸缘(14)的上面能够相对滑动，粉箱A(1l)的腹腔中存储有待用粉(2)，烧结(或固化)装置(8)在成型缸(13)的上方、固装在机架(100)上；当成型缸(13)后退、其成型腔置于粉箱A(1l)的开口下方时，由于活塞(3)下行，成型缸(13)存有空隙，待用粉(2)就从粉箱A(1l)的腹腔中流进成型缸(13)，相当于供粉；当成型缸(13)前进时，成型缸(13)将流入其上面的待用粉(2)取走，由于粉箱A(1l)的下方有刮刀
(9)，刮刀(9)与成型缸(13)形成了相对运动，使成型缸(13)上面的待用粉(2)被刮平，相当于铺粉;完成铺粉后，烧结(或固化)装置(8)开始工作，在需要烧结(或固化)的区域对待用粉(2)进行烧结(或固化)；烧结(或固化)完成后，即打印机完成了一次循环，成型缸(13)再次后退，循环再次开始，如此多次重复，就是3D打印机的打印过程。
[0005]本实用新型的有益效果是通过成型缸的移动完成取粉、铺粉，使供粉、铺粉装置成为一体化结构，速度快、效率高。
【附图说明】
[0006]图1是原有3D打印机主机剖视示意图。
[0007]图2是图1的A_A#lj视不意图。
[0008]图3是一种动缸铺粉式3D打印机结构示意图-铺粉状态。
[0009]图4是图3的刮刀部位局部放大示意图。
[0010]图5是图3的另一状态结构示意图-烧结(或固化)状态。
[0011 ]图6是成型缸与烧结(或固化)装置联动式3D打印机结构示意图。
[0012]图7是双成型缸、双铺粉、单烧结(或固化)装置的3D打印机结构示意图。
[0013]图8是多成型缸、多铺粉、多烧结(或固化)装置的3D打印机结构示意图。
[0014]图9是图8的B-B剖视示意图。
[0015]图10是多成型缸、单铺粉、单烧结(或固化)装置的3D打印机结构示意图。
[0016]图11是图10的C-C剖视示意图。
[0017]图12带主轴头装置的3D打印机结构示意图。
[0018]图13是活塞联动式结构示意图。
[0019]图中:1.供粉装置，2.待用粉，3.活塞，4.工件，5.收粉腔，6.成型缸系统，7.铺粉刮刀装置，8.烧结(或固化)装置，9.刮刀，10.导轨，12.竖电机，13.成型缸，14.缸凸缘，15.横电机，100.机架，101.粉箱A，102.待用粉A，103.活塞A，104.工件A，109.刮刀A，112.竖电机八，113.成型缸4，114.缸凸缘4，115.横电机六，201.粉箱8，202.待用粉8，203.活塞8，204.工件B，209.刮刀B，210.导轨B，212.竖电机B，213.成型缸B，214.缸凸缘B，215.横电机B，301.粉箱C，302.待用粉C，303.活塞C，304.工件C，309.刮刀C，311.回转柱C，312.竖电机C，317.刀具，318.动力头，319.导轨G，320.电机G，321.滑板，322.滑枕，404.工件D，514.缸端面E，614.缸端面F，703.活塞G，712.竖电机G，716.连接板G。
【具体实施方式】
[0020]如图3?13所示，动缸铺粉式3D打印机包括机架(100)、烧结(或固化)装置(8 )、成型缸系统、铺粉装置和减材加工系统;其中机架(100)是机器底座和机器躯体的总称，机架
(100)固定不动，烧结(或固化)装置(8)在成型缸(13)的上方、固装在机架(100)上。
[0021 ]如图3、图4、图5所示，是本发明一实施例；所述成型缸系统由成型缸(13 )、活塞(3)、竖电机(12)、导轨(10)、横电机(15)和缸凸缘(14)构成，活塞(3)置于成型缸(13)的腹中，通过竖电机(12)驱动、能够上下运行;所述铺粉装置由粉箱A(1l)和刮刀(9)构成，粉箱A(1l)在成型缸(13)的上方、固装在机架(100)上，粉箱A(1l)的腹腔中存储有待用粉(2);其特点是:成型缸(13)通过导轨(10)与机架(100)连接，成型缸(13)通过横电机(15)驱动、能够前后运行，缸凸缘(14)是成型缸(13)的上端法兰，缸凸缘(14)的上面是足够大的平面；粉箱A(1l)的下方设有开口，粉箱A(1l)下方开口处的唇边镶装有刮刀(9)，粉箱A(1l)下方的开口、以及刮刀(9)的下刃与缸凸缘(14)的上面无缝连接，粉箱A(1l)下方的开口、以及刮刀(9)的下刃与缸凸缘(14)的上面能够相对滑动；当成型缸(13)后退、其成型腔置于粉箱A(1l)的开口下方时，由于活塞(3)下行，成型缸(13)存有空隙，待用粉(2)就从粉箱A
(101)的腹腔中流进成型缸(13)，相当于供粉；当成型缸(13)前进时，成型缸(13)将流入其上面的待用粉(2)取走，由于粉箱A(1l)的下方有刮刀(9)，刮刀(9)与成型缸(13)形成了相对运动，使成型缸(13)上面的待用粉(2)被刮平，相当于铺粉;完成铺粉后，烧结(或固化)装置(8)开始工作，在需要烧结(或固化)的区域对待用粉(2)进行烧结(或固化)；烧结(或固化)完成后，即打印机完成了一次循环，成型缸(13)再次后退，循环再次开始，如此多次重复，就是3D打印机的打印过程。
[0022]如图6所示，是本发明的第二实施例；目前公知的3D打印机在烧结(或固化)时，成型缸(13)是静止不动的，烧结(或固化)装置(8)通过自身的两坐标轴联动，对成型缸(13)上面需要烧结(或固化)的粉料进行烧结(或固化)，但是，烧结(或固化)装置(8)的烧结(或固化)范围总是有限的，多大的烧结(或固化)面积，只能打印多大的零件;本发明的3D打印机，能够打印比烧结(或固化)装置(8)的烧结(或固化)范围更大的零件;其特点是:增大成型缸
(13)的面积，扩大成型缸(13)的行走行程，通过控制系统、驱动系统，使烧结(或固化)装置
(8)的两坐标轴与成型缸(13)行走坐标轴形成联动轴，烧结(或固化)装置(8)—边烧结(或固化)，成型缸(13) —边行走，或正向、或反向，当成型缸(13)是一个长向轴时，成型缸(13)的一个轴就与烧结(或固化)装置(8)的两个坐标轴构成三轴联动系统，当成型缸(13)是两个轴、构成平面运动时，成型缸(13)的两个轴就与烧结(或固化)装置(8)的两个坐标轴构成四轴联动系统;从而加大了 3D打印机打印面积，同时也提高了打印效率。
[0023]如图7所示，是本发明的第三实施例；为了提高打印效率，设有双成型缸、双铺粉、单烧结(或固化)装置，其中粉箱A(1l)、刮刀A(109)、成型缸A(113)、缸凸缘A(114)、活塞A(103)、竖电机A(112)和横电机A(115)构成右路铺粉系统，粉箱B(201)、刮刀B(209)、成型缸B(213)、缸凸缘B(214)、活塞B(203)、竖电机B(212)和横电机B(215)构成左路铺粉系统，其特点是:粉箱A(1l)和粉箱B(201)分别在成型缸A(113)和成型缸B(213)的上方、分别固装在机架(100)上，成型缸A(113)、成型缸B(213)通过导轨B(210)分别与机架(100)连接，并分别由横电机A(115)和横电机B(215)驱动、并能够分别横向移动；当烧结(或固化)装置(8)为成型缸A(113)烧结(或固化)时，粉箱B(201)为成型缸B(213)供粉，当烧结(或固化)装置(8)为成型缸B(213)烧结(或固化)时，粉箱A(1l)为成