本實用新型涉及3D打印技術領域，尤其涉及SLS和3DP粉末材料成型工藝的一種粉末材料可加熱壓實壓平送粉鋪粉系統(tǒng)。

背景技術：

粉末材料成型3D打印技術是快速成型技術的一種其包含SLS、SLM和3DP，它以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統(tǒng)，利用激光束、壓電式噴頭、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品，形成“數字化制造”，與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品不同，3D打印將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。

粉末材料成型技術包括SLS、SLM、3DP，其送粉鋪粉裝置為一種核心單元，鋪粉是粉末成型的重要一環(huán)，利用鋪粉方式來保障粉層的水平度、均勻性是目前粉末激光熔化成型和3DP微噴射成形系統(tǒng)普遍采用的解決方案，鋪粉效果影響粉末的致密性，進而直接影響零件成型質量，在鋪粉過程中，粉末的致密性與粉末的流動及其所受的壓力等因素有關，現有技術中的鋪粉裝置一般包括供粉倉、加工倉、回收倉和鋪粉刮刀，其中加工倉的倉底為加工平臺，通過供粉倉倉底的上升、加工平臺的下降和刮刀的水平移動實現供粉和鋪粉，將過量粉末在加工平面上刮動，多余的粉末則刮至回收倉中，其缺陷是：供粉倉、加工倉和回收倉三者沿同一水平面排列布置，整體結構空間大，鋪粉刮刀運動路徑長，而且刮刀要完成一次鋪粉需要來回運動，產生一次空行程，造成鋪粉能耗高和效率低的問題，同時供粉倉內粉末材料呈自然堆積狀態(tài)，并且始終以供粉倉內頂層粉末作為鋪粉來源，該部分粉末材料壓力小，鋪粉致密性較差，影響零件成型質量。

因此，為解決上述問題，需要一種粉末材料可加熱壓實壓平送粉鋪粉系統(tǒng)，提高鋪粉效率及粉末的致密性，提高零件成型質量。

技術實現要素：

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是設計一種粉末材料可加熱壓實壓平送粉鋪粉系統(tǒng)，并改善目前鋪粉致密性差、流動性差、零件成型質量差、成型周期長等問題。

本實用新型提供了一種粉末材料可加熱壓實壓平送粉鋪粉裝置，包括儲料單元、送粉鋪粉單元和壓實壓平單元，其中儲料單元包括儲粉槽、整體支撐板和硅膠加熱片；送粉鋪粉單元包括驅動電機、傳動齒輪、送粉花型輥軸、軸承、送粉腔板和刮板；壓實壓平單元包括刮刀、壓粉輥軸、端部支撐板和毛刷；其中儲粉槽內側壁黏貼有硅膠加熱片，對其粉末材料進行預加熱處理；驅動電機和送粉花型棍軸通過齒輪連接傳動，送粉花型棍軸通過軸承固定于端部支撐板，驅動電機通過螺栓固定端部支撐板之上；壓粉滾軸通過螺栓固定兩塊端部支撐板之間，毛刷黏結膠固定在刮板上，紅外加熱管通過螺栓固定于整體固定板底部。

進一步的，所述紅外加熱管表面溫度為30-80℃。

進一步的，所述硅膠加熱片加熱溫度范圍為30-100℃。

進一步的，所述驅動電機參數為42步進電機。

進一步的，所述主動齒輪與傳動齒輪參數為：齒數Z=60，模數m=1，壓力角α=20°傳動比1:1或2:1。

進一步的，所述儲粉槽內設計有至少一片所述硅膠加熱片。

進一步的，所述送粉花型棍軸兩側需安裝兩塊所述送粉腔板，兩端軸肩位置安裝所述橡膠密封圈。將所述送粉花型輥軸置于所述送粉腔板中心位置。

進一步的，所述刮板通過螺栓和所述送粉腔板連接，將所述刮板置于所述送粉花型輥軸兩側對稱位置。

進一步的，所述送粉花型滾軸通過軸承固定在兩塊所述端部支撐板之間，所述驅動電機通過螺栓分別固定在兩塊所述端部支撐板內側，所述齒輪分別通過螺栓固定于所述送粉花型輥軸和所述電機的出軸處。

進一步的，所述壓粉輥軸通過螺栓固定于所述端部支撐板之間，分別置于所屬送粉花型輥軸對稱兩側。

進一步的，所述毛刷通過黏結膠固定于所述刮刀外表面，其所述毛刷需與所述壓實輥輪表面接觸。

進一步的，所述模具彈簧和所述調節(jié)手柄通過模具彈簧柱相連。

本實用新型優(yōu)勢之處：

本實用新型的粉末材料鋪粉裝置，采用主動定量送粉鋪粉系統(tǒng)，與加工平臺沿豎直方向排布，與現有技術中的鋪粉裝置相比，結構緊湊簡單，實現雙向來回送粉，提高鋪粉效率；而且儲粉槽中設有可加熱裝置，可提供粉末材料流動性及縮短粉末材料與黏結劑的反應時間。壓實輥軸對每層鋪粉擠壓作用能提高鋪粉的致密性，進而提高零件成型質量；還可用于有效測定出口處粉末壓力大小對粉末鋪展后致密性的影響。

以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種粉末材料可加熱可壓實壓平送粉鋪粉裝置的示意圖；

圖2是該送粉鋪粉裝置的截面示意圖；

圖3是該送粉鋪粉裝置的組件分解圖；

附圖標記：

1儲粉槽、2硅膠加熱片、3整體支撐板、4調節(jié)手柄、5模具彈簧、6彈簧固定柱、7端部支撐板、8齒輪、9毛刷、10送粉花型輥軸、11壓粉輥軸、12刮板、13紅外加熱管、14 驅動電機、15軸承、16橡膠密封圈、17送粉腔板、18刮刀。

具體實施方式

如圖1為該實用新型結構示意圖，圖2為該實用新型的截面示意圖，圖3為該實用新型零件爆炸圖，如圖所示本實施例的粉末材料可加熱壓實壓平送粉鋪粉系統(tǒng)，包括可儲存、加熱粉末材料的儲粉槽單元，可均勻、致密鋪粉單元其包含刮刀18、刮板12、壓粉輥軸11、毛刷9和可定量控制驅動單元其包含送粉花型輥軸10、齒輪8、驅動電機14、橡膠密封圈。通過該三個單元連接實現可定量、加熱、壓實粉末材料的鋪粉動作。

本實用新型包括儲料單元、送粉鋪粉單元和壓實壓平單元，儲料單元包括儲粉槽1、整體支撐板3和硅膠加熱片2，所述送粉鋪粉單元包括驅動電機14、傳動齒輪、送粉花型輥軸10、軸承15、送粉腔板17和刮板12，所述壓實壓平單元包括刮刀18、壓粉輥軸11、端部支撐板7和毛刷9。

硅膠加熱片2通耐高溫導熱膠黏貼到所述儲粉槽1板內側，所述儲粉槽1、硅膠加熱片2和所述整體支撐板之間通過螺栓固定，驅動電機14和送粉花型棍軸10通過所述傳動齒輪連接傳動，送粉花型輥軸10和端部支撐板7通過軸承15連接，送粉腔板17、端部支撐板7和整體支撐板3通過螺栓固定，刮刀18、壓粉輥軸11和所述端部支撐板7之間通螺栓固定且壓粉棍軸11固定到刮板12和刮刀18之間，毛刷9通過黏結膠固定到刮板12上且毛刷與壓粉輥軸11表面完全接觸，儲料單元還包括支撐的模具彈簧5、調節(jié)手柄4和水平固定板，支撐的模具彈簧5和所述調節(jié)手柄4可調整體系統(tǒng)垂直高度，硅膠加熱片2的加熱溫度范圍為30-100℃，送粉花型輥軸10和所述驅動電機14之間傳動比范圍1:1--2:1，壓粉棍軸11可為主動滾軸也可為從動滾軸，壓粉棍軸11固定于刮板外兩側，送粉鋪粉單元還包括橡膠密封圈16且固定于所述送粉花型輥軸10軸肩兩側，其作用防止粉末材料滴漏，送粉鋪粉單元還包括紅外加熱管且通過螺栓固定于整體支撐板3內側，所述紅外加熱管13的表面溫度范圍為30-80℃。

本實用新型的工作原理是：將整個裝置固定在模組上，通過調節(jié)手柄4微調壓粉輥軸11到成型板表面的距離，安裝調節(jié)完成后，粉末材料送入儲粉槽1，通過硅膠加熱片2對粉末材料進行預加熱處理，粉末材料進入到送粉花型輥軸10槽內，驅動電機14通過齒輪8傳動帶動送粉花型輥軸10 轉動，將粉末材料定量送入到送粉腔板17內部隨后進入到兩刮板12之間，

隨著整個鋪粉裝置的往復運動，壓粉輥軸11自旋轉將粉末材料壓實壓平，與此同時，毛刷9實時對壓粉滾軸11上的黏有的少量粉末材料進行清理，鋪粉刮刀18在阻止材料外溢的同時，再次鋪平材料。在儲粉槽1內側裝有硅膠加熱片2和紅外加熱管13裝置，可解決材料潮濕容易粘黏和流動性差問題，并可有效縮短粉材固化時間（基于3DP微噴射成型工藝）。