具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种用于多材料增材制造的三维打印设备，包括基础平面1，还包括平台2、透光板3、成型部4、激光发生机构5、铺料机构6、送料机构7、第一反射镜8、第二反射镜9、平移组件10及支撑组件11。

其中，平台2水平架设在基础平面1上且与基础平面1间隔设置，平台2上开设有窗口，窗口贯通平台2上下表面。

平台2远离基础平面1的端面上还设有至少两个承料区201，各承料区201围绕窗口设置，各承料区201内设置不同的原料。不同承料区201给不同材料的送料机构7限制了原料的投料位置，避免在进行多材料成型时，不同的材料发生混杂。

如图4所示，本发明的第三种实施例中，透光板3及成型面401均为正方形；而如图5所示，本发明的第四种实施例中，透光板3及成型面401均为圆形。其目的是为了保证工件每层成型时不会发生错位，同时优选各铺料机构6将承料区201内的原料铺设到透光板3上所经过的轨迹均交叉于同一点。

透光板3设置在窗口内，透光板3远离基础平面1上铺设原料。另外，透光板3采用高透光率玻璃板，且透光板3的板体表面需要较高的平整度。

若干铺料机构6均设置在平台2远离地面的端面上，各铺料机构6一一对应的将各承料区201内的原料铺设在透光板3远离地面的端面上。铺料机构6一般为刮刀机构，铺设金属粉末时，金属粉末层的厚度一般是一个金属颗粒厚。由于铺料机构6是现有的设备中已经使用的常见机构，而本发明并不涉及对铺料机构6的改进，因此本发明中并未对铺料机构6的具体结构进行详细的描述。

成型部4设置在透光板3远离基础平面1的一侧，成型部4能够相对于平台2沿铅垂线方向移动并压覆在透光板3上，成型部4朝向透光板3的端面为成型面401，经过激光烧结的原料会凝固成型在成型面401上。成型部4相对于现有技术中的成型腔内的用于设置原料粉磨的承载板，成型部4带着凝固于成型面401的工件升降。

激光发生机构5设置在透光板3朝向基础平面1的一侧，激光发生机构5发射激光穿过透光板3烧结原料。激光发生机构5也是现有的设备中已经使用的常见机构，而本发明同样并不涉及对激光发生机构5的改进，因此本发明中并未对激光发生机构5的具体结构进行详细的描述。另外，激光发生机构5也能够替换为电子束发射装置，从而实现电子束照射金属粉末熔化成型。

送料机构7设置在平台2远离基础平面1的一侧或设置在平台2上，送料机构7将原料输送至承料区201内。送料机构7也是现有的设备中已经使用的常见机构，而本发明同样并不涉及对送料机构7的改进。同时，现有技术中的送料机构7包括平台2上设置粉末腔送料与从平台2上方投料两种送料方式，都适用于本发明。

采用上述技术方案时，激光穿过透光板3将金属粉末烧结融化后，使金属粉末凝固成型在成型面401上；由于每个成型步骤中的金属粉末层均在透光板3上进行，因此每次铺设在透光板3上的金属粉末层的面积可以控制刚好覆盖整个烧结轨迹；且每次完成一层的烧结成型后，该成型层会随成型部4上升脱离透光板3，而剩余的粉末也在自身重力作用下脱离工件而落回到透光板3上，这样不仅便于剩余粉末的回收，而且能对每次烧结步骤后的剩余粉末都进行充分且有效的回收，同时避免了相邻工序步骤中铺设的粉末在中间区域被铺料机构6刮平时发生混杂。

本发明的第三种实施例中，送料机构7采用粉末腔送料方式时，如图1所示，结合图2，送料机构7包括缸筒71及基板72，平台2上还开设有若干通孔，各通孔一一对应的位于承料区201内，缸筒71一端设置在基础平面1上，缸筒71另一端朝向平台2延伸并贯穿平台2连通通孔，基板72设置在缸筒71内并可沿缸筒71延伸方向移动，基板72与缸筒71内壁围成的空间内设置原料。基板72通过外部的升降装置实现在缸筒71内的上下活动，这也是现有技术中已经实现的。

在实际生产中，铺料机构6将粉末从承料区201铺设到透光板3上；在完成烧结后，铺料机构6可以将剩余粉末从透光板3刮回到缸筒71内；也可以使用另外的回收机构吸走剩余粉末。

而本发明的第二种实施例中，送料机构7采用上方投料方式，如图1所示，结合图3，送料机构7包括储料仓73及漏斗74，储料仓73设置在平台2远离基础平面1的一侧，储料仓73可相对于平台2沿铅垂线或水平面方向移动，漏斗74设置在储料仓73朝向平台2的一端，漏斗74与储料仓73相互连通，漏斗74随储料仓73相对于平台2移动并对准承料区201将原料投放到承料区201内。储料仓73一般会安装在一个设置在装置壳体上的移动机构上，从而实现储料仓73的水平移动与垂直升降。

进一步的，为了回收剩余粉末，各铺料机构6均设置在各承料区201远离窗口的一侧，平台2上还开设有回收口202，回收口202位于承料区201与铺料机构6之间，铺料机构6将承料区201内的原料铺设到透光板3上所经过的轨迹经过回收口202上方。

在实际生产中，在完成烧结后，铺料机构6可以将剩余粉末从透光板3刮回到回收口202内；另外，本领域也有设备采用一具有暂存腔的抽吸机构，抽吸机构将剩余粉末抽入抽吸机构的暂存腔，然后抽吸机构移动至回收口202上方，再将粉末从暂存腔吐至回收口202内。

需要说明的是，当本发明采用上方投料方式进行送料时，实际上也可以仅在平台2上设置一个承料区201，每一层烧结成型的原料进行投料时，装有不同材料的储料仓73移动至承料区201上方进行投料；回收不同的粉末时，设置回收口202分别连通不同的回收装置，并通过闸板选择性的开放。

在烧结过程中，需要激光发生机构5发射的激光与透光板3发生水平方向的相对移动，从而使激光沿预定的扫描轨迹烧结原料，一般来说为了保证发射激光的稳定性，激光发生机构5的安装位置是保持固定不动的，因此需要第一反射镜8及第二反射镜9相互配合进行移动，从而使激光照射至透光板3上的位置能够在水平面移动。

其中，激光发生机构5沿水平方向发射激光，第一反射镜8及第二反射镜9设置均设置在透光板3与基础平面1之间。

具体来说，第一反射镜8将激光发生机构5射出的激光反射向第二反射镜9，第二反射镜9将从第一反射镜8方向射来的激光反射向透光板3。其中，优选的，激光发生机构5发射的激光依次经过第一反射镜8与第二反射镜9反射后，激光沿铅垂线的方向射向透光板3。另外，两个反射镜均为前镀膜光学反射镜。

平移组件10设置基础平面1上，平移组件10具有至少两个第一活动部101，且两个第一活动部101间隔设置，各第一活动部101均可相对于基础平面1沿水平方向移动，两个第一活动部101上分别设置第一反射镜8与第二反射镜9。

本发明通过以下手段上实现两个反射镜的移动。

具体来说，平移组件10还包括固定部102、第二活动部103、第一滑轴104及第二滑轴105。

其中，两个固定部102对称设置在基础平面1上且二者间隔设置。

两根第一滑轴104水平设置在两个固定部102之间，两个第一滑轴104间隔设置，各第一滑轴104均沿平行于激光发生机构5的照射方向延伸。

两个第二活动部103分别活动设置在各第一滑轴104上，各第二活动部103一一对应的沿第一滑轴104延伸方向移动。

第二滑轴105两端分别连接两个第二活动部103，第二滑轴105延伸方向与基础平面1平行且与第一滑轴104延伸方向垂直，第二滑轴105上活动设置若干第一活动部101。

可以将平台2的表面视作平面坐标系，沿相互垂直的第一滑轴104与第二滑轴105的延伸方向分别设为平面坐标系的x轴与y轴，第二活动部103带动第一活动部101沿第一滑轴104移动时，就是在平面坐标系内沿x轴移动，而第一活动部101本身沿第二滑轴105移动时，就是在平面坐标系内沿y轴移动，当第一活动部101与第二活动部103同时移动时，就能够使分别设置在两个第一活动部101上的两个反射镜将激光反射到透光板3上自由平移。

需要说明的是，第一反射镜8由于需要反射激光发生机构5发生的激光，因此实际上第一反射镜8在沿y轴移动时是为了调整激光的反射位置，实际生产中第一反射镜8一般仅会沿y轴移动。

另外，本发明为了使成型部4带动工件远离透光板3及其上的粉末后，能够使成型工件表面的原料全部回到透光板3上，以便对原料进行回收，还通过以下手段实现。

其中，支撑组件11设置在基础平面1上，支撑组件11远离基础平面1的端部上设置成型部4，成型部4可相对于支撑组件11沿铅垂线方向振动。通过振动作用，将原料粉末从成型工件的表面抖落。

如图1所示，结合图6，支撑组件11包括基座111、固定板112、固定杆113、螺轴114、旋转输出机构115、滑块116、滑动杆117及弹性件118。

具体来说，基座111设置在成型部4远离透光板3的一侧且与成型部4间隔设置；固定板112设置在基座111与成型部4之间且分别与二者间隔设置。

固定杆113连接在固定板112与基座111之间。

螺轴114两端分别轴接固定板112与基座111，螺轴114延伸方向与成型部4移动方向平行，螺轴114其中一端穿过固定板112或基座111向外延伸。

旋转输出机构115设置在固定板112或基座111上并与螺轴114向外延伸的一端相连接。

滑块116螺接在螺轴114上并可沿螺轴114方向移动，滑块116内开设有滑腔1161。

滑动杆117一端与成型部4相连接，滑动杆117另一端沿铅垂线方向延伸穿过固定板112并插入滑腔1161内，滑动杆117插入滑腔1161的一端设置有凸缘1171，凸缘1171与滑腔1161活动配合。

弹性件118沿滑动杆117延伸方向设置在滑动杆117插入滑腔1161的端部与滑腔1161内壁之间。

采用上述技术方案，成型部4上升时，由于惯性作用，会使凸缘1171在滑腔1161内移动，并挤压弹性件118，从而使成型部4发生振动；而成型部4压覆在透光板3表面时，弹性件118又起到了缓冲的作用，避免成型部4压坏透光板3。

工作原理：

首先，送料机构7将原料粉末投放到承料区201内，再由铺料机构6的刮刀将承料区201内的粉末铺设到透光板3上。

然后，成型部4下移并压覆在透光板3的单层粉末上；激光发生机构5位置固定并朝水平方向发射激光，激光依次通过第一反射镜8与第二反射镜9垂直射向透光板3并穿过透光板3，激光将粉末烧结熔化，粉末凝固成型并附着在成型面401上。

再次，成型部4上移远离透光板3及透光板3上的粉末，并通过弹性件118发生振动，将附着在成型工件表面的粉末振落到透光板3上；铺料机构6的刮刀将剩余的粉末刮回缸筒71内或者回收口202内；重复上述过程进行下一层的烧结成型过程；完全成型后，将工件从成型部4上取下即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。