本技術(shù)涉及選擇性激光燒結(jié)加工的,尤其涉及一種用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備。
背景技術(shù):
1、選擇性激光燒結(jié)(sls),是一項(xiàng)基于增材制造原理的先進(jìn)技術(shù),采用可控激光束熔融粉末狀材料進(jìn)行層層累計(jì)燒結(jié)出復(fù)雜的三維立體模型。工藝設(shè)備、軟件技術(shù)以及成型材料是選擇性激光燒結(jié)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的三大關(guān)鍵技術(shù)。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(sls)可用于多種聚合物材料的激光燒結(jié)加工,如木塑復(fù)合材料,尼龍材料,peek材料,不銹鋼粉末,鈦合金材料等。
2、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)是通過(guò)鋪粉輥旋轉(zhuǎn)將加工所需的粉末材料從粉料倉(cāng)的位置掃出平鋪在成型加工倉(cāng)的表面位置,通過(guò)采用pid控制器控制的石英加熱管進(jìn)行加熱到所需的預(yù)熱溫度,并維持預(yù)熱溫度的穩(wěn)定,co2激光器通過(guò)振鏡對(duì)待加工區(qū)域進(jìn)行激光掃描燒結(jié),使粉末達(dá)到其熔點(diǎn),并成型出該層切片的幾何形狀。當(dāng)?shù)谝粚訜Y(jié)加工完成后,成型加工倉(cāng)的支撐板下降一個(gè)單位厚度,鋪粉輥旋轉(zhuǎn)掃粉將成型加工倉(cāng)位置的粉面壓實(shí),進(jìn)行新一層截面的燒結(jié),直至完成整個(gè)模型。
3、目前主流的選擇性激光燒結(jié)設(shè)備采用的是雙粉倉(cāng)的結(jié)構(gòu)布局,這種布局的優(yōu)點(diǎn)是鋪粉量可控,鋪出的粉末均勻,易于壓實(shí),制造工藝簡(jiǎn)單,高精度,無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)等。缺點(diǎn)主要有:不能形成連續(xù)供粉以及不停機(jī)自動(dòng)化加工,設(shè)備內(nèi)部粉末清理復(fù)雜,打印成型后工件不方便取出,上料需人工進(jìn)行,可能會(huì)導(dǎo)致粉塵污染等一系列問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述產(chǎn)生的不能形成連續(xù)供粉以及不停機(jī)自動(dòng)化加工,設(shè)備內(nèi)部粉末清理復(fù)雜,打印成型后工件不方便取出,上料需人工進(jìn)行,可能會(huì)導(dǎo)致粉塵污染等問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,采用上置式定量供粉裝置,用于加工設(shè)備源源不斷的粉末供給,解決人工上料的繁瑣操作,以及采用了的排粉清粉模塊及自動(dòng)取件的裝置,實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工作業(yè)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
3、一種用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,包括:
4、機(jī)架和鋪粉臺(tái)平面5,鋪粉臺(tái)平面5安裝在機(jī)架的頂部;
5、上部主安裝框架3,上部主安裝框架3安裝在鋪粉臺(tái)平面5上;
6、左側(cè)上供粉模塊1和右側(cè)上供粉模塊9,所述左側(cè)上供粉模塊1和所述右側(cè)上供粉模塊9均安裝在上部主安裝框架3的頂部;
7、第一滑動(dòng)軌道23、齒條24和第二滑動(dòng)軌道25,第一滑動(dòng)軌道23、齒條24和第二滑動(dòng)軌道25均安裝在鋪粉臺(tái)平面5上,第一滑動(dòng)軌道23、齒條24和第二滑動(dòng)軌道25相互平行;
8、左側(cè)限位22和右限位38,左側(cè)限位22和右限位38均安裝在鋪粉臺(tái)平面5上,左側(cè)限位22和右限位38分別設(shè)于第二滑動(dòng)軌道25的左、右兩端;
9、軌道滑塊安裝座板37,軌道滑塊安裝座板37滑動(dòng)安裝在第一滑動(dòng)軌道23和第二滑動(dòng)軌道25上;
10、第三步進(jìn)電機(jī)35和第四步進(jìn)電機(jī)36,第三步進(jìn)電機(jī)35和第四步進(jìn)電機(jī)36均安裝在軌道滑塊安裝座板37上;
11、齒輪34,齒輪34安裝在第三步進(jìn)電機(jī)35的輸出軸上,齒輪34和齒條24相嚙合;
12、鋪粉小車(chē)10,鋪粉小車(chē)10和軌道滑塊安裝座板37連接;
13、鋪粉小車(chē)10包括:鋪粉輥安裝架1001和鋪粉輥1002,鋪粉輥1002轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在鋪粉輥安裝架1001內(nèi),鋪粉輥安裝架1001和軌道滑塊安裝座板37連接,第四步進(jìn)電機(jī)36用于驅(qū)動(dòng)鋪粉輥1002轉(zhuǎn)動(dòng);
14、粉塵密封帶4,粉塵密封帶4安裝在上部主安裝框架3的后側(cè)且與鋪粉小車(chē)10貼合;
15、下成型箱14,下成型箱14安裝在機(jī)架的中部;
16、左側(cè)清粉模塊7和右側(cè)清粉模塊15,左側(cè)清粉模塊7和右側(cè)清粉模塊15均安裝在機(jī)架的中部,左側(cè)清粉模塊7和右側(cè)清粉模塊15分別設(shè)于下成型箱14的左、右兩側(cè);
17、上成型清粉箱12、第一滾動(dòng)輪架18和第二滾動(dòng)輪架20,上成型清粉箱12的前側(cè)與第二滾動(dòng)輪架20連接,上成型清粉箱12的后側(cè)與第一滾動(dòng)輪架18連接,機(jī)架的中部設(shè)有第一滾輪槽19和第二滾輪槽21,第一滾動(dòng)輪架18安裝在第一滾輪槽19內(nèi),第二滾動(dòng)輪架20安裝在第二滾輪槽21內(nèi);
18、下成型箱14包括:下成型箱側(cè)板1401和成型鋪粉板1402,多個(gè)下成型箱側(cè)板1401合圍成箱體,箱體安裝在機(jī)架上,成型鋪粉板1402位于箱體內(nèi);
19、第三氣動(dòng)推桿13,第三氣動(dòng)推桿13安裝在機(jī)架上,第三氣動(dòng)推桿13的活動(dòng)桿和上成型清粉箱12連接;
20、伺服電推缸17,伺服電推缸17包括:電動(dòng)推桿1701和電動(dòng)推桿桿套1702,電動(dòng)推桿1701安裝在電動(dòng)推桿桿套1702內(nèi),電動(dòng)推桿桿套1702安裝在機(jī)架上,電動(dòng)推桿1701和成型鋪粉板1402的底部連接;
21、第一激光器29、擴(kuò)束鏡30和第二激光器31,第二激光器31、擴(kuò)束鏡30和第一激光器29由前至后依次安裝在上部主安裝框架3的頂部。
22、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,還包括:左側(cè)廢粉箱6和右側(cè)廢粉箱11,左側(cè)廢粉箱6和右側(cè)廢粉箱11分別安裝在粉塵密封帶4的左、右兩端,左側(cè)廢粉箱6上開(kāi)設(shè)有第一廢粉箱出料口601,右側(cè)廢粉箱11上開(kāi)設(shè)有第二廢粉箱出料口1101。
23、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,還包括:左側(cè)上供粉模塊1和右側(cè)上供粉模塊9結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱(chēng)設(shè)置,左側(cè)上供粉模塊1包括:上供粉箱上箱體103、密封板104、上供粉箱下箱體105、側(cè)密封板106、第一擋粉塊107、第二擋粉塊108和供粉輥109,上供粉箱下箱體105安裝在上部主安裝框架3的頂部,上供粉箱上箱體103安裝在上供粉箱下箱體105的上部且與上供粉箱下箱體105連通,密封板104設(shè)于上供粉箱上箱體103內(nèi)且用于分隔上供粉箱上箱體103和上供粉箱下箱體105,上供粉箱上箱體103上設(shè)有粉末供料口101和氣體抽料口102,上供粉箱下箱體105的底部開(kāi)口內(nèi)壁安裝有側(cè)密封板106,上供粉箱下箱體105的底部開(kāi)口處安裝有第一擋粉塊107、第二擋粉塊108和供粉輥109,第二擋粉塊108和第一擋粉塊107第二擋粉塊108分別設(shè)于供粉輥109的左、右兩側(cè)。
24、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,還包括:第一氣動(dòng)推桿2和第五氣動(dòng)推桿28,上部主安裝框架3的頂部安裝有兩個(gè)第一氣動(dòng)推桿2和兩個(gè)第五氣動(dòng)推桿28,兩個(gè)第一氣動(dòng)推桿2分別安裝在左側(cè)上供粉模塊1和右側(cè)上供粉模塊9的前側(cè),兩個(gè)第五氣動(dòng)推桿28分別安裝在左側(cè)上供粉模塊1和右側(cè)上供粉模塊9的后側(cè),位于左側(cè)的第一氣動(dòng)推桿2和第五氣動(dòng)推桿28用于驅(qū)動(dòng)左側(cè)上供粉模塊1的密封板104的位移,位于右側(cè)的第一氣動(dòng)推桿2和第五氣動(dòng)推桿28用于驅(qū)動(dòng)右側(cè)上供粉模塊9的密封板104的位移。
25、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,還包括:第一步進(jìn)電機(jī)26和第一步進(jìn)電機(jī)安裝架27,第一步進(jìn)電機(jī)安裝架27安裝在上部主安裝框架3上,第一步進(jìn)電機(jī)26安裝在第一步進(jìn)電機(jī)安裝架27上,第一步進(jìn)電機(jī)26用于驅(qū)動(dòng)左側(cè)上供粉模塊1的供粉輥109轉(zhuǎn)動(dòng)。
26、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,第二步進(jìn)電機(jī)32和第二步進(jìn)電機(jī)安裝架33,第二步進(jìn)電機(jī)安裝架33安裝在上部主安裝框架3上,第二步進(jìn)電機(jī)32安裝在第二步進(jìn)電機(jī)安裝架33上,第二步進(jìn)電機(jī)32用于驅(qū)動(dòng)右側(cè)上供粉模塊9的供粉輥109轉(zhuǎn)動(dòng)。
27、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,左側(cè)清粉模塊7包括:隔離網(wǎng)701、擋料板702、清粉箱箱體704、清粉箱左側(cè)密封板705和清粉箱右側(cè)密封板706,清粉箱箱體704安裝在機(jī)架的中部,清粉箱右側(cè)密封板706和清粉箱左側(cè)密封板705分別安裝在清粉箱箱體704的前、后兩側(cè),清粉箱箱體704的底部開(kāi)設(shè)有廢粉出粉口703,清粉箱箱體704的內(nèi)部安裝有隔離網(wǎng)701和擋料板702,擋料板702用于遮擋廢粉出粉口703;
28、第二氣動(dòng)推桿8包括:氣動(dòng)推桿缸桿801和氣動(dòng)推桿缸體802,氣動(dòng)推桿缸桿801安裝在氣動(dòng)推桿缸體802內(nèi),氣動(dòng)推桿缸體802安裝在機(jī)架的中部,氣動(dòng)推桿缸桿801和擋料板702連接。
29、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,右側(cè)清粉模塊15包括:右側(cè)清粉箱箱體、右側(cè)清粉箱擋料板和粉料隔離網(wǎng)1501,右側(cè)清粉箱箱體安裝在機(jī)架的中部,右側(cè)清粉箱箱體的底部開(kāi)設(shè)有出料口1502,右側(cè)清粉箱箱體的內(nèi)部安裝有粉料隔離網(wǎng)1501和右側(cè)清粉箱擋料板,右側(cè)清粉箱擋料板用于遮擋出料口1502;
30、第四氣動(dòng)推桿16包括:推桿1601和推桿桿套1602,推桿1601安裝在推桿桿套1602內(nèi),推桿桿套1602安裝在機(jī)架的中部,推桿1601和右側(cè)清粉箱擋料板連接。
31、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,第二氣動(dòng)推桿8和第四氣動(dòng)推桿16對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
32、上述的用于連續(xù)加工的激光燒結(jié)3d打印設(shè)備,其中,上成型清粉箱12包括:上成型清粉箱左側(cè)箱體1201和上成型清粉箱右側(cè)箱體1202,上成型清粉箱左側(cè)箱體1201和上成型清粉箱右側(cè)箱體1202相互連接。
33、本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù),使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是:
34、(1)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)自動(dòng)化加工連續(xù)打印,打印及粉末收集過(guò)程均處于密閉環(huán)境內(nèi),不會(huì)造成污染,設(shè)備內(nèi)部粉末易于清理收集,收集的粉末可重復(fù)利用,降低損耗,減少浪費(fèi);
35、(2)本實(shí)用新型中,左側(cè)上供粉模塊和右側(cè)上供粉模塊的上部均開(kāi)設(shè)有粉末供料口和氣體抽料口,左側(cè)上供粉模塊和右側(cè)上供粉模塊內(nèi)均插裝有密封板,通過(guò)將左側(cè)上供粉模塊和右側(cè)上供粉模塊的上部分隔為密閉腔體,對(duì)氣體抽料口抽氣進(jìn)行負(fù)壓抽真空,將物料粉末抽入左側(cè)上供粉模塊和右側(cè)上供粉模塊的上部,通過(guò)第一氣動(dòng)推桿和第五氣動(dòng)推桿控制密封板的啟閉,使物料粉末落入左側(cè)上供粉模塊和右側(cè)上供粉模塊的下部,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上料,無(wú)需人工上料;
36、(3)本實(shí)用新型中,左側(cè)清粉模塊和右側(cè)清粉模塊結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱(chēng)設(shè)置,左側(cè)清粉模塊和右側(cè)清粉模塊的底部均設(shè)有擋料板,通過(guò)第二氣動(dòng)推桿和第四氣動(dòng)推桿分別控制左側(cè)清粉模塊和右側(cè)清粉模塊內(nèi)的擋料板的啟閉,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出料,便于取出工件。