本實(shí)用新型涉及增材制造研究領(lǐng)域，具體地涉及一種用于激光選區(qū)融化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置。

背景技術(shù)：

利用金屬粉末制造金屬功能零件的快速成型技術(shù)即激光選區(qū)熔化(SLM)，是金屬件直接成型的一種方法，是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展。激光選區(qū)熔化成型系統(tǒng)普遍利用鋪粉方式來保障金屬粉層的水平度和均勻性問題，因而，鋪粉是激光選區(qū)熔化的重要環(huán)節(jié)之一，鋪粉效果的好壞直接影響零件成型質(zhì)量。

目前，激光選區(qū)熔化設(shè)備按照鋪粉方式可分為單向鋪粉和雙向鋪粉兩種。單向鋪粉設(shè)備大多采用的是雙缸形式，設(shè)備體積十分龐大臃腫，在每次鋪粉之前，刮刀首先需要運(yùn)動(dòng)至初始位置，然后執(zhí)行鋪粉動(dòng)作，這時(shí)刮刀需要橫跨兩個(gè)缸，且只是單行程工作，這種單向鋪粉方式效率低，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)?，F(xiàn)在，有的激光選區(qū)熔化設(shè)備已經(jīng)開始采用效率更高的雙向鋪粉裝置，這一類設(shè)備只保留一個(gè)成形缸，鋪粉裝置進(jìn)行雙行程鋪粉。中國(guó)專利“激光選區(qū)熔化單刀雙向鋪粉裝置及激光選區(qū)熔化設(shè)備(公開號(hào)CN 105921748 A)”提供了一種激光選區(qū)熔化單刀雙向鋪粉裝置，通過鋪粉裝置上的送粉桿與成型室側(cè)壁的頂桿接觸，在力的作用下壓縮彈簧并推動(dòng)送粉板使金屬粉末在重力作用下實(shí)現(xiàn)下落，該裝置實(shí)現(xiàn)了一個(gè)刮刀即能完成雙向鋪粉的功能，降低了設(shè)備成本，但由于裝置本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)決定了很難做到定量送粉，而且隨著送粉桿長(zhǎng)時(shí)間的受機(jī)械碰撞影響會(huì)導(dǎo)致刮刀高度以及安裝角度的改變，影響鋪粉質(zhì)量。中國(guó)專利“一種雙向鋪粉裝置及激光選區(qū)熔化設(shè)備(公開號(hào)CN 106111990 A)”提供一種激光選區(qū)熔化雙向鋪粉裝置，解決了現(xiàn)有雙向鋪粉裝置調(diào)平不方便且調(diào)平精度難以保證的問題，但該裝置存在鋪粉量不可控以及密閉性不好的問題。

在金屬3D打印過程中，激光與金屬粉末之間相互作用時(shí)，由于其不穩(wěn)定性有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)飛濺物甚至球化現(xiàn)象，造成成型表面質(zhì)量差。在單刮刀單向鋪粉裝置運(yùn)行過程中，鋪粉時(shí)刮刀會(huì)刮傷鋪粉層，在鋪粉層產(chǎn)生劃痕甚至出現(xiàn)溝痕，嚴(yán)重降低了鋪粉質(zhì)量，造成鋪粉效果差。同時(shí)現(xiàn)有的大部分激光選區(qū)融化設(shè)備都無法實(shí)現(xiàn)給送粉缸或者儲(chǔ)粉區(qū)自動(dòng)加粉，每次送粉缸或者儲(chǔ)粉區(qū)的金屬粉末用完后，設(shè)備需要暫停工作或者打開設(shè)備艙門人工添加金屬粉末，然后再繼續(xù)加工，這樣不僅加工效率低，而且操作復(fù)雜，繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于激光選區(qū)融化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)定量送粉，雙向鋪粉，自動(dòng)加粉，縮短了鋪粉和加粉的時(shí)間，大大的提供了工作效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供一種用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置，包括：密閉腔體和位于所述密閉腔體內(nèi)的成型腔，所述成型腔兩側(cè)分布有第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌上連接有儲(chǔ)粉器，所述儲(chǔ)粉器的上方開設(shè)有加粉口，所述加粉口處安裝有自動(dòng)開閉裝置，所述儲(chǔ)粉器兩端分別通過第一刮刀壓板和第二刮刀壓板固定安裝第一刮刀和第二刮刀，所述儲(chǔ)粉器下方開設(shè)有出粉口，所述儲(chǔ)粉器的儲(chǔ)料空間與所述出粉口之間安裝有送粉花輪，所述送粉花輪通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)相連。

可選的，還包括粉末用量調(diào)節(jié)裝置，所述粉末用量調(diào)節(jié)裝置上端連接有供粉艙，下端安裝有連接管，所述連接管上套設(shè)有伸縮管，所述伸縮管與連接機(jī)構(gòu)固定連接且與所述加粉口連通，所述連接機(jī)構(gòu)上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述供粉艙上端安裝有快裝蝶閥。

可選的，所述供粉艙上設(shè)置有第一粉末余量傳感器，所述儲(chǔ)粉器上設(shè)置有第二粉末余量傳感器，所述第一粉末余量傳感器和所述第二粉末余量傳感器分別連接有控制器。

可選的，所述成型腔兩端設(shè)置有第一回收腔和第二回收腔，所述第一回收腔和所述第二回收腔位于所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌之間。

可選的，所述儲(chǔ)粉器兩端分別連接有第一連接板和第二連接板，所述第一連接板和所述第二連接板分別通過移動(dòng)滑塊與所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌連接。

可選的，所述移動(dòng)滑塊連接有直線電機(jī)，所述直線電機(jī)控制所述移動(dòng)滑塊移動(dòng)。

可選的，所述送粉花輪的圓周上均勻排布有花形凹槽，且所述送粉花輪外圓與所述儲(chǔ)粉器內(nèi)部圓弧相切。

可選的，所述花形凹槽的截面為半圓形、三角形、長(zhǎng)方形或五邊形。

可選的，所述自動(dòng)開閉裝置連接有推拉式電磁鐵，所述推拉式電磁鐵控制所述自動(dòng)開閉裝置的開閉。

本實(shí)用新型提供的用于激光選區(qū)融化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型采用雙刮刀雙向鋪粉設(shè)計(jì)，鋪粉時(shí)沿著鋪粉的方向，在儲(chǔ)粉器前端的刮刀可將由于激光與粉末之間相互作用不穩(wěn)定性產(chǎn)生的雜物清除，保證了鋪粉的順利進(jìn)行以及鋪粉層厚的均勻性，提高了鋪粉的致密性，進(jìn)而提高了零件成型質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了雙向鋪粉的目的，提高了效率。

2、本實(shí)用新型采用帶有花形凹槽的送粉花輪，通過伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度來控制送粉花輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)精確的定量供粉，減少粉末浪費(fèi)，提高粉料利用率，為粉末成型提供了保障。

3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有自動(dòng)加粉功能，解決了每次送粉缸或者儲(chǔ)粉區(qū)的金屬粉末用完后設(shè)備需要暫停工作或者打開設(shè)備艙門人工添加金屬粉末的問題，省去了人工加粉的輔助時(shí)間，而且該功能操作方便、簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高，大大提高了加工效率。

4、本實(shí)用新型將多余的粉末送入回收腔，極大的減少了材料的浪費(fèi)，而且該裝置在鋪粉過程中粉末處于封閉體系，不污染成型室中的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)表面，保證了設(shè)備內(nèi)潔凈的工作環(huán)境。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1為本實(shí)用新型用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型送粉花輪端面的不同形狀示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1為第一回收腔，2為基板，3為成型腔，4為第一刮刀，5為第一刮刀壓板，6為密閉腔體，7為自動(dòng)開閉裝置，8為密封圈，9為伸縮管，10為加粉口，11為快裝蝶閥，12為供粉艙，13為金屬粉末，14為第一粉末余量傳感器，15為粉末用量調(diào)節(jié)裝置，16為連接管，17為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18為連接機(jī)構(gòu)，19為儲(chǔ)粉器，20為第二粉末余量傳感器，21為第二刮刀壓板，22為螺釘，23為第二刮刀，24為送粉花輪，25為第二回收腔，26為第一導(dǎo)軌，27為第二導(dǎo)軌，28為第一連接板，29為第二連接板，30為直線電機(jī)，31為聯(lián)軸器，32為伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于激光選區(qū)融化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)定量送粉，雙向鋪粉，自動(dòng)加粉，縮短了鋪粉和加粉的時(shí)間，大大的提供了工作效率。

本實(shí)用新型提供一種用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置，包括：密閉腔體和位于所述密閉腔體內(nèi)的成型腔，所述成型腔兩側(cè)分布有第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌上連接有儲(chǔ)粉器，所述儲(chǔ)粉器的上方開設(shè)有加粉口，所述加粉口處安裝有自動(dòng)開閉裝置，所述儲(chǔ)粉器兩端分別通過第一刮刀壓板和第二刮刀壓板固定安裝第一刮刀和第二刮刀，所述儲(chǔ)粉器下方開設(shè)有出粉口，所述儲(chǔ)粉器的儲(chǔ)料空間與所述出粉口之間安裝有送粉花輪，所述送粉花輪通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)相連。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實(shí)用新型提供一種用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置，如圖1和圖2所示，包括：密閉腔體6和位于所述密閉腔體6內(nèi)的成型腔3以及粉末用量調(diào)節(jié)裝置15，所述成型腔6兩側(cè)分布有第一導(dǎo)軌26和第二導(dǎo)軌27，所述第一導(dǎo)軌26和第二導(dǎo)軌27上連接有儲(chǔ)粉器19，所述儲(chǔ)粉器19兩端分別連接有第一連接板28和第二連接板29，所述第一連接板28和所述第二連接板29分別通過移動(dòng)滑塊與所述第一導(dǎo)軌26和所述第二導(dǎo)軌27連接，所述移動(dòng)滑塊連接有直線電機(jī)30，所述直線電機(jī)30控制所述移動(dòng)滑塊移動(dòng)，所述儲(chǔ)粉器19的上方開設(shè)有加粉口10，所述加粉口10處安裝有自動(dòng)開閉裝置7，所述自動(dòng)開閉裝置7連接有推拉式電磁鐵，所述推拉式電磁鐵控制所述自動(dòng)開閉裝置7的開閉，所述儲(chǔ)粉器19兩端分別通過第一刮刀壓板5和第二刮刀壓板21固定安裝第一刮刀4和第二刮刀23，所述儲(chǔ)粉器19下方開設(shè)有出粉口，所述儲(chǔ)粉器19的儲(chǔ)料空間與所述出粉口之間安裝有送粉花輪24，所述送粉花輪24通過聯(lián)軸器31與伺服電機(jī)32相連；所述粉末用量調(diào)節(jié)裝置15上端連接有供粉艙12，下端安裝有連接管16，所述連接管16上設(shè)置有密封圈8，所述連接管16上套設(shè)有伸縮管9，所述伸縮管9與連接機(jī)構(gòu)18固定連接且與所述加粉口10連通，所述連接機(jī)構(gòu)18上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)17，所述供粉艙12上端安裝有快裝蝶閥11。

進(jìn)一步的，所述供粉艙12上設(shè)置有第一粉末余量傳感器14，所述儲(chǔ)粉器19上設(shè)置有第二粉末余量傳感器20，所述第一粉末余量傳感器14和所述第二粉末余量傳感器20分別與控制器電連接；所述成型腔3兩端設(shè)置有第一回收腔1和第二回收腔25，所述第一回收腔1和所述第二回收腔25位于所述第一導(dǎo)軌26和所述第二導(dǎo)軌27之間；如圖3所示，所述送粉花輪24的圓周上均勻排布有花形凹槽，所述花形凹槽的截面可以為半圓形、三角形、長(zhǎng)方形或五邊形。

本實(shí)用新型提供的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的雙刀雙向鋪粉裝置開始運(yùn)行時(shí)，直線電機(jī)30會(huì)先帶動(dòng)鋪粉裝置到達(dá)零位。這時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)安裝在儲(chǔ)粉器19里的第二粉末余量傳感器20判斷儲(chǔ)粉器19里的金屬粉末余量，如果少于設(shè)定的值，會(huì)反饋給控制區(qū)并提示自動(dòng)加粉單位需要向儲(chǔ)粉器19里加入金屬粉末。同時(shí)也會(huì)根據(jù)安裝在供粉艙12里的第一粉末余量傳感器14判斷供粉艙12里的金屬粉末余量，如果粉末余量少于設(shè)定的值，會(huì)反饋給控制區(qū)并提示向供粉艙12里加入金屬粉末。在保證儲(chǔ)粉器19里的粉末余量大于設(shè)定值的前提下，鋪粉裝置在直線電機(jī)30的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)到預(yù)先定好的位置，根據(jù)SLM成型厚度在控制器上進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后控制器給伺服電機(jī)32發(fā)指令并完成相應(yīng)的角度偏轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)32的偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)送粉花輪24轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，送粉花輪24上花形凹槽里的金屬粉末在重力的作用下通過儲(chǔ)粉器19下端的出粉口自由落下，然后直線電機(jī)30帶動(dòng)鋪粉裝置進(jìn)行鋪粉。當(dāng)鋪粉裝置完成鋪粉的同時(shí)，沿著鋪粉方向在儲(chǔ)粉器19前端的刮刀會(huì)將多余的金屬粉末送入回收腔。緊跟著激光光束通過光路系統(tǒng)在成型區(qū)域面按照控制器上設(shè)定好的圖形進(jìn)行掃描，在激光掃描圖形的同時(shí)，鋪粉裝置在直線電機(jī)30的帶動(dòng)下反向運(yùn)動(dòng)到預(yù)先定好的位置，伺服電機(jī)32的偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)送粉花輪24轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，金屬粉末在重力的作用下通過儲(chǔ)粉器19下端的出粉口自由落下。當(dāng)激光掃描完成后，直線電機(jī)30帶動(dòng)鋪粉裝置進(jìn)行鋪粉。當(dāng)鋪粉裝置完成鋪粉的同時(shí)，沿著鋪粉方向在儲(chǔ)粉器19前端的刮刀會(huì)將多余的金屬粉末送入回收腔。然后激光光束通過光路系統(tǒng)在成型區(qū)域面按照控制器上設(shè)定好的圖形進(jìn)行掃描，直至掃描完成。這樣，鋪粉裝置一個(gè)來回便完成了雙向鋪粉動(dòng)作。如此重復(fù)運(yùn)行以上步驟直到打印件成型。

若在加工過程當(dāng)中，由于打印件體積較大，遇到儲(chǔ)粉器19中的粉末量不夠時(shí)，第二粉末余量傳感器20會(huì)給控制器反饋，并提示自動(dòng)加粉單位需要向儲(chǔ)粉器19里加入金屬粉末。此時(shí)，直線電機(jī)30帶動(dòng)鋪粉裝置到達(dá)自動(dòng)加粉的位置。然后在控制器上設(shè)置要加入到儲(chǔ)粉器19金屬粉末的量值，設(shè)置好后，自動(dòng)開閉裝置7打開，儲(chǔ)粉器加粉口顯露出來，伸縮管9在驅(qū)動(dòng)電機(jī)17的帶動(dòng)下向下移動(dòng)到預(yù)先定好的位置，然后粉末用量調(diào)節(jié)裝置15打開，金屬粉末通過粉末用量調(diào)節(jié)裝置15、連接管16和伸縮管9進(jìn)入儲(chǔ)粉器19，當(dāng)進(jìn)入儲(chǔ)粉器19的金屬粉末量達(dá)到設(shè)定量值后，粉末用量調(diào)節(jié)裝置15關(guān)閉，然后伸縮管9向上移動(dòng)上升到原來位置，自動(dòng)開閉裝置7關(guān)閉。隨后，接著進(jìn)行加工。

本說明書中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。