阅读说明：本技术 一种激光烧结成型机 (Laser sintering forming machine ) 是由 黄纪霖 康柱 郑力铭 吴春蕾 康小青 尹海龙 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可伸缩式成型缸,属于增材制造领域,包括缸体、工作台、螺旋铺粉装置和粉末收集箱,所述缸体包括上缸体和下缸体；所述工作台位于下缸体内部；下缸体外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副使下缸体做升降运动的定向导轨；在所述工作台上设有出粉口,所述螺旋铺粉装置包括水平刮平装置和供粉装置；所述刮平装置为动态刮平器,所述供粉装置为螺旋结构。与现有技术相比,本发明采用的方案,在工作台上设有出粉口,可高效的收集粉末,同时可完全解决密封问题结合粉末难以清除的问题；由于采用动态刮平器,可避免刮平装置损坏；采用螺旋结构的供粉方式,可实现高质量的铺粉效果以及提升铺粉效率。(The invention discloses a telescopic forming cylinder, which belongs to the field of additive manufacturing and comprises a cylinder body, a workbench, a spiral powder spreading device and a powder collecting box, wherein the cylinder body comprises an upper cylinder body and a lower cylinder body; the workbench is positioned inside the lower cylinder body; the outer part of the lower cylinder body is provided with a directional guide rail which supports the cylinder body and enables the lower cylinder body to do lifting motion by matching with the screw nut pair; the working table is provided with a powder outlet, and the spiral powder laying device comprises a horizontal strickling device and a powder supply device; the strickle device is the developments strickle, the powder supply device is helical structure. Compared with the prior art, the scheme adopted by the invention has the advantages that the powder outlet is formed in the workbench, so that the powder can be efficiently collected, and meanwhile, the problem of sealing and difficult powder removal can be completely solved; due to the adoption of the dynamic strickle, the strickle device can be prevented from being damaged; by adopting the powder supply mode of the spiral structure, the high-quality powder laying effect can be realized, and the powder laying efficiency can be improved.)

一种激光烧结成型机

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种激光烧结成型机。

背景技术

在3D打印技术中，当加工完毕之后需要对工作台上的粉末进行收集处理，一般的方式是利用刮刀将粉末推送至成型室旁边的粉末收集箱内，这种方式很大的问题是效率低；由于激光烧结对成型室的密封条件要求较高，目前的技术大多集中在研究如何利用外部条件来实现成型室的密封状态，如在成型室外部设置真空泵，利用真空来实现密封；或是如何设计一种更好的密封零件或材料来实现工作台与成型缸壁之间的密封，但上述现有的技术都不能达到比较理想的密封效果，有的还因为磨损而使密封效果越来越差，导致由于需要经常更换密封件而带来一系列维修问题，更为重要的是，导致成型零件的质量不满足要求；除此之外，目前的这些技术并不能解决对粉末的清除问题，当需要在同一个成型缸内打印多种粉末时，清除成型缸中多余的粉末就比较重要。

在激光烧结技术中，对零件成型质量具有较高的要求，而零件成型的质量又由铺粉质量决定，若铺粉质量不高，铺粉效果不好，如粉末含有气孔，不平等，加工之后的零件会存在气孔等缺陷。因此，铺粉及刮平在激光烧结技术中是非常重要的。现在的相似技术中，有很多铺粉和刮平的方法，但实施效果不尽如意，如很多铺粉装置在铺粉之后，粉末在工作台上分布不均匀，这就比较难以刮平。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于方便高效的收集粉末，同时可完全解决密封问题且可解决由密封带来的清洗困难等问题的激光烧结成型机。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种激光烧结成型机，包括机架1、上缸体2、下缸体4、工作台13、丝杠螺母副8、电磁控制阀12、螺旋铺粉装置9和粉末收集箱7；上、下缸体通过伸缩结构3连接，共同构成一密闭空间；

所述工作台13位于下缸体4内部，且与下缸体4固定连接；

所述丝杠螺母副8位于下缸体4外部底端中心位置，与缸体Z轴方向一致，所述丝杠螺母副8包含丝杠14和螺母副15，控制螺母副15旋转，带动丝杠14旋转，进而控制下缸体4做升降运动；

下缸体4外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副8使下缸体4做升降运动的定向导轨5；所述定向导轨5包含导轨32和滑块31，其中导轨32固定在机架1的下安装板16上，相应的，滑块31安装在下缸体4对称的两壁上；

在所述工作台13上设有出粉口17，出粉口17下方通过出粉管道6与所述粉末收集箱7连接，粉末收集箱7设置在成型室外部，靠近出粉口17，在工作台下方设有电磁控制阀12，工作时，控制电磁控制阀12关闭，此时出粉管道6处于关闭状态，粉末不漏出来，加工完毕后，控制电磁控制阀12打开，进行粉末的收集；

所述螺旋铺粉装置9包括刮平装置10和供粉装置25；所述刮平装置10为动态刮平器，所述供粉装置25为螺旋结构；所述供粉装置25通过所述气缸11与所述水平导轨18，所述刮平装置10通过气缸11与水平导轨18连接。

进一步地，所述出粉口17为圆形或矩形，优选地，出粉口采用圆形。

进一步地，所述刮平装置10包括刮平器槽26、刮平板27、支柱28、弹簧29和电阻丝24，所述气缸11的两端分别连接刮平装置26与水平导轨18；在所述刮平器槽26中设有两支柱28，所述刮平板27通过支柱与28所述刮平器槽26连接；在所述支柱28上安装弹簧29；所述电阻丝24布置于所述刮平板27上。

进一步地，所述供粉装置25包括支撑板20、第一、二动力装置、螺旋辊22和供粉套21，所述供粉套21上沿轴向开有圆弧口；所述气缸11的两端分别与所述支撑板20和所述水平导轨18连接；所述螺旋辊22通过其两端转轴安装于所述支撑板20上，并与所述第一动力装置19连接，其外缘与所述供粉套21内壁之间存在间隙，间隙为0.1～0.2mm；所述供粉套21通过其两端转轴安装在所述支撑板20上，并与所述第二动力装置23连接。

进一步地，所述伸缩结构3为胶体，优选地，所述伸缩结构3包含4块伸缩胶体，并优选PVC材料。

进一步地，伸缩结构3的截面为矩形或圆形，优选地，每一所述伸缩胶体的左右两端分别与两块伸缩胶体固定连接。

进一步地，所述机架7包含上安装板、下安装板和支架；所述支架由4根立柱和2根对称的横梁构成，每一所述立柱的两端均与上、下安装板固定连接；每一所述横梁的两端与立柱固定连接，所述定向导轨12的两端分别与下安装板6和横梁固定连接。

进一步地，所述定向导轨5的下端固定在机架1上，其与下缸体4的连接处位于伸缩结构3下方，且定向导轨5可滑动距离与伸缩结构3伸缩距离相适应。

与现有技术相比，本发明有具有以下优点：

一种激光烧结成型机，由于采用动态刮平器，可避免刮平装置损坏；采用螺旋结构的供粉方式，首先在供粉套中将粉末分布均匀，再将粉末均匀的铺在工作台上，螺旋结构的空间合适，既可实现高质量的铺粉效果，又可实现铺粉效率的提升；在工作台上设置出粉口，收集烧结完毕的粉末，避免在成型室旁边加收集箱，以增大体积；将工作台固定在下缸体内部，实现工作台与缸体之间的密封；上下缸体通过伸缩结构连接，保证整个成型缸为密闭状态，在解决密封问题的同时，保证零件成型质量，另外还可清除多余的粉末。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1的整体示意图。

图2为实施例1的正视图的剖视图。

图3为实施例1的工作台示意图。

图4为实施例1的铺粉装置示意图。

图5为实施例1的刮平装置示意图。

图6为实施例1的螺旋结构示意图。

图中数字所表示的相应部件名称：

1.机架 2.上缸体 3.伸缩结构 4.下缸体 5.定向导轨 6.出粉管道 7.粉末收集箱8.丝杠螺母副 9.螺旋铺粉装置 10.刮平装置 11.气缸 12.电磁控制阀 13.工作台 14.丝杠 15.螺母副 16.下安装板 17.出粉口 18.水平导轨 19.第一动力装置 20.支撑板21.供粉套 22.螺旋辊 23.第二动力装置 24.电阻丝 25.供粉装置 26.刮平器槽 27.刮平板28.支柱 29.弹簧

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

实施例1：

参照图1和图2，一种激光烧结成型机，包括机架1、上缸体2、下缸体4、工作台13、丝杠螺母副8、电磁控制阀12、螺旋铺粉装置9和粉末收集箱7。

本实施例中，上、下缸体通过伸缩结构3以嵌合的方式实现固定连接，共同构成一密闭空间；所述工作台13位于下缸体4内部，且通过焊接方式与下缸体4固定连接。

所述丝杠螺母副8包含丝杠14和螺母副15，其位于下缸体4外部底端中心位置，与缸体Z轴方向一致，控制螺母副15旋转，带动丝杠14旋转，进而控制下缸体4做升降运动。

下缸体4外部设有支撑缸体并配合丝杠螺母副8使下缸体4做升降运动的定向导轨5；所述定向导轨5包含导轨32和滑块31，其中导轨32通过螺栓连接方式固定在机架1的下安装板16上，相应的，滑块31通过螺栓连接方式安装在下缸体4对称的两壁上。

在所述工作台13上设有出粉口17，出粉口17下方通过出粉管道6与所述粉末收集箱7连接，连接方式为嵌合；粉末收集箱7设置在成型室外部。

所述螺旋铺粉装置9包括刮平装置10和供粉装置25；所述刮平装置10为动态刮平器，所述供粉装置25为螺旋结构。

所述出粉口17为圆形，这样设计可更好地控制粉末的收集。

所述气缸11的两端通过螺栓连接方式分别与刮平装置26与水平导轨18固定连接；在所述刮平器槽26中设有两支柱28，所述支柱通过刮平器槽26上相应的支柱孔嵌合在刮平器中；所述刮平板27通过支柱与28所述刮平器槽26连接，连接方式为嵌合；在所述支柱28上安装弹簧29，弹簧套在所述支柱28上；所述电阻丝24布置于所述刮平板27上，其作用用于对每一层铺在工作台上的粉末进行预热。

所述供粉套21上沿轴向开有圆弧口；所述气缸11的两端分别与所述支撑板20和所述水平导轨18通过螺栓方式实现固定连接；所述螺旋辊22通过其两端转轴固定于所述支撑板20上，并与所述第一动力装置19通过联轴器实现固定连接，其外缘与所述供粉套21内壁之间存在间隙，间隙为0.1mm；所述供粉套21通过其两端转轴安装在所述支撑板20上，并与所述第二动力装置23通过联轴器实现固定连接。

所述伸缩结构3为4块伸缩胶体，材质为PVC材料。

伸缩结构3的截面为矩形，每一所述伸缩胶体的左右两端分别与两块伸缩胶体通过嵌合方式实现固定连接。

所述机架7包含上安装板、下安装板和支架；所述支架由4根立柱和2根对称的横梁构成，每一所述立柱的两端均与上、下安装板通过螺栓方式固定连接；每一所述横梁的两端与立柱固定连接，所述定向导轨12的两端分别与下安装板6和横梁固定连接。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，为能满足不同种类的3D打印需求，由伸缩胶体构成的伸缩结构的截面形状为圆形，相应的，上、下缸体也为圆形成型缸，将该伸缩结构应用于圆形3D打印成型缸，可及大地提高加工效率，并且设备简单。

本实施例的工作方式及其余结构和连接方式同实施例1。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于，为能满足不同种类的3D打印需求，所述出粉口设置为矩形，在其下方设置一与其配合的出粉管道，通过这样的设计，能更好的收集粉末。

本实施例的工作方式及其余结构和连接方式同实施例1。

一种激光烧结成型机，在工作台上设置出粉口，收集烧结完毕的粉末，避免在成型室旁边加收集箱，以增大体积。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。