CN205929446U - 一种多材料铺粉及成型的3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多材料铺粉及成型的3D打印装置，包括供粉部分、铺粉部分和工作平台；供粉部分用于贮存不同类型粉末材料并定量的将粉料供给铺粉部分；铺粉单元包括铺粉漏斗和位于其外表面的加热装置，加热装置用于将铺粉漏斗中粉料融化，形成液态浆料完成液态铺粉过程，工作平台可以转动，实现不同区域铺不同类型粉料的要求。该方案采用液态浆料完成铺粉过程，与干粉铺粉过程比较，解决了干粉铺粉量难以控制的问题，粉层的粉与粉之间孔隙较大的问题，打印的工件尺寸精度高，工件内部形成的孔洞等缺陷较少，工件强度高，节省粉料。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印领域，特别涉及一种多材料铺粉及成型的3D打印装置。
背景技术
近十几年，3D打印的迅猛发展，已引起社会的广泛关注，3D打印技术，也称为增材制造技术，可以根据三维模型快速制造出各种结构复杂的零件。3D打印技术使零件的结构设计可以不受传统工艺制造技术的限制，提高了工艺制造能力；同时，3D打印技术还具有使产品研发周期短、研发成本低等优势。
但是目前基于粉末多材料的3D打印技术尚不成熟，存在着喷粉量难以精确控制、成型零件精度差、需较多成形后处理，粉末材料仅限于金属或陶瓷材料、一般需要采用保护气体运载粉末等缺点。尤其是采用固体粉末铺粉技术，粉的量难以精确控制，粉层的粉与粉之间孔隙较大，导致烧结收缩率大，难以保证工件成型尺寸精度，导致工件内部易形成空洞等缺陷，难以保证工件强度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种多材料铺粉及成型的3D打印装置。该3D打印装置包括供粉部分和位于供粉部分下方的铺粉部分，其中供粉部分用于将粉末材料依靠重力的作用定量的供给铺粉部分，铺粉部分包括铺粉漏斗和位于其外表面的加热装置，铺粉漏斗外表面的加热装置用于将铺粉漏斗中粉料融化，形成液态浆料完成液态铺粉过程。该装置采用将干粉加热液化形成液态浆料完成液态铺粉，与干粉铺粉工艺比较，解决了干粉铺粉量难以控制的难题，粉层的粉与粉之间孔隙较大的问题，打印的工件尺寸精度高，工件内部形成的孔洞等缺陷较少，工件强度高，并且节省原粉料。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：该多材料铺粉及成型的3D打印装包括供粉部分和位于供粉部分下方的铺粉部分；所述供粉部分包括多根供粉连接管及与多根供粉连接管根部相连的锥形储粉漏斗，所述锥形储粉漏斗用于贮存不同的粉末材料并依靠重力的作用定量的将粉料供于铺粉部分，所述多根供粉连接管用于定量将粉料运送于锥形储粉漏斗中；所述铺粉单元包括铺粉漏斗和位于其外表面的加热装置，所述的加热装置用于将铺粉漏斗中粉料融化，形成液态浆料完成液态铺粉过程。
优选的，所述的多根锥形储粉漏斗均匀分布在供料圆盘边缘上。
优选的，供料圆盘中心位置设置第一转轴，第一转轴与上方的第一电机相连接，通过第一电机的转动带动第一转轴转动从而带动供料圆盘转动，实现不同锥形储存漏斗对铺粉漏斗 供粉。
优选的，铺粉单元下方设置带有激光烧结功能的工作平台。
优选的，工作平台中心位置设置第二转轴，第二转轴与下方的第二电机相连接，通过第二电机的转动带动第二转轴转动从而带动工作平台转动，实现不同的材料在不同位置打印。
优选的，还包括支架部分，供粉部分固定于支架上，铺粉部分和工作平台固定于支架内。本实用新型有益效果是：该方案采用加热铺粉漏斗的工艺将干粉融化成液态浆料完成铺粉，与干粉铺粉相比较，解决了干粉铺粉量难以控制的问题，优化了粉层的粉与粉之间孔隙较大的问题，打印的工件尺寸精度高，工件内部形成的孔洞等缺陷较少，工件强度高，节省粉料。
附图说明
图1为多材料铺粉及成型的3D打印装置示意图。
图2为多材料铺粉及成型的3D打印装置完成一层打印烧结后的示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型作进一步详细描述：
图1是多材料零件3D打印的粉末供给、铺展装置(下称3D打印装置)示意图。如图所示，10为3D打印装置的支架，用来支撑整个3D打印装置。20为供粉部分，依靠重力作用给3D打印装置定量提供粉料，30为铺粉部分，完成铺粉工作。40为带激光烧结功能的工作平台，实现烧结成型功能。
其中供粉部分20安装在支架10上，供粉部分20包括多根供粉连接管202及与多根供粉连接管根部相连的锥形储粉漏斗201，通过每根供粉连接管202对每个锥形储粉漏斗201供粉，其中可以使用的粉末为市售的3D打印粉末，包括ABS粉末、尼龙粉末等塑料粉末和还有3％～15％重量比的聚乙烯醇、松香等润滑剂的金属粉末或者陶瓷粉末等。每根锥形储粉漏斗201用于贮存一种粉末材料并依靠重力的作用定量的将粉料供于铺粉部分30。为了实现每根锥形储粉漏斗201均能将粉末定量供给铺粉部分30，多根锥形储粉漏斗201均匀分布在供料圆盘203边缘上，供料圆盘203中心位置设置第一转轴204，第一转轴204与电机205相连，通过电机205的转动带动供料圆盘203转动转动，从而实现每根锥形储粉漏斗201均能对铺粉部分30供料。
其中铺粉部分30安装在支架10内，包括铺粉漏斗301和位于其外表面的加热装置302，位于供粉部分20的下方，保证某一根锥形储粉漏斗201的中心线与铺粉漏斗301的中心线重合。所述的加热装置302用于将铺粉漏斗中粉料融化，形成液态浆料完成液态铺粉过程，与干粉铺粉相比较，解决了干粉铺粉量难以控制的问题。
其中工作平台40安装在支架10内，工作平台40位于铺粉部分30正下方，工作平台40带激 光烧结功能，根据粉料不同选择激光方式烧结。工作平台40中心位置下方设置第二转轴401，第二转轴401与下方的第二电机402相连接，通过第二电机402的转动带动第二转轴401转动从而带动工作平台40转动，实现不同的材料在不同位置打印烧结。采用此供粉烧结工艺优化了粉层中的粉与粉之间孔隙较大的问题，打印的工件尺寸精度高，工件内部形成的孔洞等缺陷较少，工件强度高，节省粉料。如上述说明所示，完成一层铺粉烧结(如图2所示)过程后，铺粉装置30提升一层高度重复以上动作，完成另外一层的打印，直到整个工件打印完成。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：包括供粉部分和位于供粉部分下方的铺粉部分；
所述供粉部分包括多根供粉连接管及与多根供粉连接管根部相连的锥形储粉漏斗，所述锥形储粉漏斗用于贮存不同类型的粉末材料并依靠重力的作用定量的将粉料供于铺粉部分，所述多根供粉连接管用于定量将粉料运送于锥形储粉漏斗中；
所述铺粉单元包括铺粉漏斗和位于其外表面的加热装置，所述的加热装置用于将铺粉漏斗中粉料融化，形成液态浆料完成液态铺粉过程。
2.根据权利要求1所述的多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：所述的多根锥形储粉漏斗均匀分布在供料圆盘边缘上。
3.根据权利要求2所述的多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：供料圆盘中心位置设置第一转轴，第一转轴与上方的第一电机相连接，通过第一电机的转动带动第一转轴转动从而带动供料圆盘转动，实现不同锥形储存漏斗对铺粉漏斗供粉。
4.根据权利要求3所述的多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：铺粉单元下方设置带有激光烧结功能的工作平台。
5.根据权利要求4所述的多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：工作平台中心位置设置第二转轴，第二转轴与下方的第二电机相连接，通过第二电机的转动带动第二转轴转动从而带动工作平台转动，实现不同的材料在不同位置打印。
6.根据权利要求5所述的多材料铺粉及成型的3D打印装置，其特征在于：还包括支架部分，供粉部分固定于支架上，铺粉部分和工作平台固定于支架内。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113500205A (zh) * | 2021-07-11 | 2021-10-15 | 吉林大学重庆研究院 | 一种双金属材料的3d打印方法 |
| CN115138869A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 广东汉邦激光科技有限公司 | 多材料层状复合工件及其三维成型装置和方法 |
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2016
- 2016-06-23 CN CN201620679043.1U patent/CN205929446U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN113500205B (zh) * | 2021-07-11 | 2023-01-31 | 吉林大学重庆研究院 | 一种双金属材料的3d打印方法 |
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