一种SLS设备的上供粉式混合供粉装置

一种sls设备的上供粉式混合供粉装置
技术领域
1.本实用新型涉及选择性激光烧结成型技术领域，特别是涉及一种sls设备的上供粉式混合供粉装置。

背景技术：

2.增材制造(additive manufacturing,am)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术相对于传统的材料去除－切削加工技术是一种“自下而上”的制造方法。选择性激光烧结技术(sls)是增材制造技术的一种，其加工过程是先用铺粉辊铺一层粉末材料，通过打印设备里的恒温设施将其加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，接着激光束在粉层上照射，使被照射的粉末温度升至熔化点之上，进行烧结并与下面已制作成形的部分实现黏结。当一个层面完成烧结之后，打印平台下降一个层厚的高度，铺粉装置为打印平台铺上新的粉末材料，然后控制激光束再次照射进行烧结，如此循环往复，层层叠加，直至完成整个三维物体的打印工作。sls设备根据供粉方式的不同，分为下供粉式sls设备和上供粉式sls设备。下供粉设备在成型工作缸平行位置配置供粉腔，先预先铺好粉末后再用铺粉辊压实粉末然后再进行激光烧结，多缸体的结构增加了铺粉装置的行程，降低了加工效率；上供粉设备是将供粉箱置于成型工作缸上部，可以有效利用上部空间从而减少设备长度尺寸，在设备工作过程中，可以根据需要对置于上部的供粉箱添加新粉，从而可以进一步减少供粉箱的容积尺寸、减小sls设备的整体尺寸、降低设备制造成本。但是目前仍存在以下问题：
①
难以实现加工过程中的混合供粉，无法制造梯度材料零件；
②
难以简化双向铺粉时铺粉装置的复杂结构。

技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有激光烧结工艺在粉末材料结合成形过程中，供粉方式是下供粉，难以实现加工过程中的混合供粉，以及双向铺粉时铺粉装置复杂结构难以简化的问题，而提供了一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，解决上述问题而采用的技术方案如下：
4.一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，由移动电机、支撑架、长皮带、同步轮、传动轴、回收箱、成型箱、供粉装置、成型平台、导轨、导轨滑块、右侧供粉电机、铺粉电机、左侧供粉电机、电机座和铺粉装置组成，回收箱和成形箱设置在成型平台上，成型箱设置在成型平台的中间位置，回收箱设在成形箱的两侧，供粉装置设在四个导轨滑块的上方，四个导轨滑块设在导轨上,铺粉装置设在两个导轨滑块的上方与供粉装置之间，移动电机与同步轮和传动轴同轴并固定在支撑架上，长皮带环绕在同步轮上，长皮带与供粉装置和铺粉装置相连，右侧供粉电机、铺粉电机和左侧供粉电机固定在电机座上；
5.所述的供粉装置由左供粉箱、左上落粉口、粉箱支撑架、左储粉槽、左储粉轴、左下落粉口、右供粉箱、右上落粉口、右储粉槽、右储粉轴、右下落粉口、右供粉电机和左供粉电机组成，左上落粉口、左储粉槽和左储粉轴设在粉箱支撑架内，左储粉轴上开有凹槽，左上
落粉口设在左储粉轴的上方，左下落粉口设在左储粉轴的下方，左侧供粉电机的输出端与左储粉轴连接，左供粉箱和右供粉箱对称设置；
6.所述的铺粉装置设置在供粉装置的下方，由支撑架、铺粉辊、带轮和短皮带组成，支撑架设在铺粉辊的左端，铺粉辊的右端由短皮带与上方的带轮相连，带轮与铺粉电机的输出轴连接。
7.本实用新型的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置与现有技术相比具有以下有益效果：一、设计采用了旋转储粉轴，通过左上落粉口与储粉槽、储粉槽与左下落粉口之间的巧妙配合，实现了准确高效率定量供粉的功能，且可靠性好；二、设计采用了对称结构的供粉箱，在不同供粉箱中放置不同的粉末，可实现梯度材料的成型；三、设计采用了落粉口在铺粉辊两侧对称设置的空间结构，不仅可实现双向铺粉的功能，且与双缸成型方式相比，这种单缸的铺粉方式其铺粉辊行程短，加工效率更高。
附图说明
8.图1是本实用新型的整体结构正视图，图2是图1的整体结构后视图，图3是图1中供粉装置的立体结构示意图，图4是图3供粉装置的剖视图，图5是储粉轴、粉箱支撑架的结构爆炸图，图6是铺粉装置的结构示意图。
具体实施方式
9.具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式由移动电机1、支撑架2、长皮带3、同步轮4、传动轴5、回收箱6、成型箱7、供粉装置8、成型平台9、导轨10、导轨滑块11、右侧供粉电机12、铺粉电机13、左侧供粉电机14、电机座15和铺粉装置16组成，回收箱6和成形箱7设置在成型平台9上，成型箱7设置在成型平台9的中间位置，为成形零件的工作区域，回收箱6设在成形箱7的两侧，用于回收多余的粉末，供粉装置8设在四个导轨滑块11的上方，四个导轨滑块11设在导轨10上,铺粉装置16设在两个导轨滑块11的上方与供粉装置8之间，移动电机1与同步轮4和传动轴5同轴并固定在支撑架2上，长皮带3环绕在同步轮4上，长皮带3与供粉装置8和铺粉装置16相连，右侧供粉电机12、铺粉电机13和左侧供粉电机14固定在电机座15上；
10.所述的供粉装置8由左供粉箱8-1、左上落粉口8-2、粉箱支撑架8-4、左储粉槽8-3、左储粉轴8-8、左下落粉口8-9、右供粉箱8-5、右上落粉口8-6、右储粉槽8-7、右储粉轴8-10、右下落粉口8-11，右供粉电机12和左供粉电机14组成，左上落粉口8-2、左储粉槽8-3和左储粉轴8-8设在粉箱支撑架8-4内，左储粉轴8-8上开有凹槽，左上落粉口8-2设在左储粉轴8-8的上方，左下落粉口8-9设在左储粉轴8-8的下方，左侧供粉电机14的输出端与左储粉轴8-8连接，左供粉箱8-1和右供粉箱8-5对称设置；
11.所述的铺粉装置16设置在供粉装置8的下方，由支撑架16-1、铺粉辊16-2、带轮16-3和短皮带16-4组成，支撑架16-1设在铺粉辊16-2的左端，铺粉辊16-2的右端由短皮带16-4与上方的带轮16-3相连，带轮16-3与铺粉电机13的输出轴连接。
12.具体实施方式二：结合图1、图3、图4、图5说明本实施方式，本实施方式所述的右储粉轴8-10和左储粉轴8-8上各开有多个右储粉槽8-7和左储粉槽8-3。
13.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的成型箱7和两个回
收箱6均为上方敞口结构。
14.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的回收箱6为两个。
15.具体实施方式五：结合图1、图3、图4、图5说明本实施方式，本实施方式：所述的左供粉箱8-1和右供粉箱8-5对称设置。
16.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式：所述的支撑架2左右对称设置。
17.工作原理：
18.本装置的供粉、铺粉过程为：
19.供粉装置8启动前，固定在导轨滑块11上的铺粉装置16、右侧供粉电机12、铺粉电机13、左侧供粉电机14、供粉装置8位于成型平台9的最右端，右供粉箱8-5与左供粉箱8-1分别放有不同的粉末材料，左储粉轴8-8上的左储粉槽8-3与左上落粉口8-2处于错位状态，左储粉槽8-3中没有粉末；
20.供粉装置8的第一次供粉和铺粉：启动供粉装置8中的左侧供粉电机14转动，带动左储粉轴8-8上的左储粉槽8-3与左上落粉口8-2配合，定量的粉末从左供粉箱8-1落入左储粉槽8-3中，与此同时，启动移动电机1正转，长皮带3带动供粉装置8和铺粉装置16沿着导轨从右向左移动；左侧供粉电机14持续旋转，左储粉槽8-3与左下落粉口8-9配合，粉末从左储粉槽8-3落在成型平台9上，与此同时，启动铺粉电机13正转，铺粉辊16-2在铺粉电机13的带动下转动，铺粉辊16-2由右向左移动过程中将左储粉槽8-3落下的粉末推入成形箱7中铺平，待供粉装置8运动到成型平台9的左侧时，左侧供粉电机14停止旋转，左储粉槽8-3与左下落粉口8-9处于错位状态停止落粉，铺粉辊16-2将铺平后剩余的粉末直接推入回收箱6中，供粉装置8的供粉与铺粉过程完成，开始第一次烧结；
21.供粉装置8的第二次供粉和铺粉：第一次烧结完成后，启动供粉装置8中的右侧供粉电机12转动，带动右储粉轴8-10上的右储粉槽8-7与右上落粉口8-6配合，定量的粉末从右供粉箱8-5落入右储粉槽8-7中，与此同时，启动移动电机1反转，长皮带3带动供粉装置8和铺粉装置16沿着导轨从左向右移动；右侧供粉电机12持续旋转，右储粉槽8-7与右下落粉口8-11配合，粉末从右储粉槽8-7落在成型平台9上，与此同时，启动铺粉电机13反转，铺粉辊16-2在铺粉电机13的带动下转动，铺粉辊16-2由左向右移动过程中，便将右储粉槽8-7落下的粉末推入成形箱7中铺平，待供粉装置8运动到成型平台9右侧时，右侧供粉电机12停止旋转，右储粉槽8-7与右下落粉口8-11处于错位状态停止落粉，铺粉辊16-2将铺平后剩余的粉末经右下落粉口8-11直接推入回收箱6中，供粉装置8的供粉与铺粉过程完成，开始第二次烧结。然后继续重复以上过程再次完成第三次烧结。此后，循环以上过程直到零件成型为止。
22.以上实施例仅是示例性的，并不局限本实用新型，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本实用新型所提供的技术方案的启示下，所做出的其它等同的多种变化、修改、替换和变型，均应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，它由移动电机、支撑架、长皮带、同步轮、传动轴、回收箱、成型箱、供粉装置、成型平台、导轨、导轨滑块、右侧供粉电机、铺粉电机、左侧供粉电机、电机座和铺粉装置组成，其特征在于：回收箱和成形箱设置在成型平台上，成型箱设置在成型平台的中间位置，回收箱设在成形箱的两侧，供粉装置设在四个导轨滑块的上方，四个导轨滑块设在导轨上,铺粉装置设在两个导轨滑块的上方与供粉装置之间，移动电机与同步轮和传动轴同轴并固定在支撑架上，长皮带环绕在同步轮上，长皮带与供粉装置和铺粉装置相连，右侧供粉电机、铺粉电机和左侧供粉电机固定在电机座上；所述的供粉装置由左供粉箱、左上落粉口、粉箱支撑架、左储粉槽、左储粉轴、左下落粉口、右供粉箱、右上落粉口、右储粉槽、右储粉轴、右下落粉口、右供粉电机和左供粉电机组成，左上落粉口、左储粉槽和左储粉轴设在粉箱支撑架内，左储粉轴上开有凹槽，左上落粉口设在左储粉轴的上方，左下落粉口设在左储粉轴的下方，左侧供粉电机的输出端与左储粉轴连接，左供粉箱和右供粉箱对称设置；所述的铺粉装置设置在供粉装置的下方，由支撑架、铺粉辊、带轮和短皮带组成，支撑架设在铺粉辊的左端，铺粉辊的右端由短皮带与上方的带轮相连，带轮与铺粉电机的输出轴连接。2.根据权利要求1所述的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，其特征在于：所述的右储粉轴和左储粉轴上各开有多个储粉槽。3.根据权利要求1所述的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，其特征在于：所述的成型箱和回收箱均为上方敞口结构。4.根据权利要求1所述的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，其特征在于：所述的回收箱为两个。5.根据权利要求1所述的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，其特征在于：所述的左储粉轴和右储粉轴对称设置。6.根据权利要求1所述的一种sls设备的上供粉式混合供粉装置，其特征在于：所述的支撑架左右对称设置。

技术总结

一种SLS设备的上供粉式混合供粉装置，它涉及选择性激光烧结成型技术领域。由移动电机、支撑架、长皮带、同步轮、传动轴、回收箱、成型箱、供粉装置、成型平台、导轨、导轨滑块、右侧供粉电机、铺粉电机、左侧供粉电机、电机座和铺粉装置组成，供粉装置设在四个导轨滑块的上方，四个导轨滑块设在导轨上,铺粉装置设在两个导轨滑块的上方与供粉装置之间，移动电机与同步轮和传动轴同轴并固定在支撑架上；采用了对称结构的供粉箱，在供粉箱中放置不同的粉末，可实现梯度材料的成型；采用了落粉口在铺粉辊两侧对称设置的空间结构，实现了双向铺粉的功能，这种单缸的铺粉方式其铺粉辊行程短，加工效率更高。加工效率更高。加工效率更高。