本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種3D打印機(jī)的落粉分配器及其落粉分配方法。

背景技術(shù)：

目前，3D打印技術(shù)正在迅速興起，激光粉末快速成形是一種比較成熟的3D打印方法。其中，3D打印機(jī)的鋪粉過程是激光粉末快速成形技術(shù)中的關(guān)鍵過程，粉末層的厚度及均勻性對成形工藝和整個零件的成形效果有著重大影響。

在成形過程中，實際鋪粉層厚必須與零件模型計算機(jī)剖分得到的粉層層厚相一致，鋪粉粉量對粉層層厚有決定性影響。目前常用的刮板/片式鋪粉方法中，采用圓柱體的落粉器將粉料落入鋪粉平臺上，再采用鋪粉機(jī)構(gòu)的刮片將在鋪粉平臺上的粉料進(jìn)行均勻鋪粉。但是由于通過圓柱體落粉器下的粉料會集中堆積于落粉口，容易出現(xiàn)遠(yuǎn)離落粉口的鋪粉區(qū)域鋪粉的粉量過小或鋪粉不全的現(xiàn)象，導(dǎo)致鋪粉平臺鋪粉不均勻，會造成零件成形尺寸的誤差，嚴(yán)重時會造成零件成形失敗。

特別對于目前的鋪粉機(jī)構(gòu)需要將粉料在鋪粉平臺上全部鋪滿的情況，鋪粉面積大，需要鋪粉量多，若采用現(xiàn)有圓柱體落粉器小料鋪粉的方式會使得鋪粉的面積越大導(dǎo)致其鋪粉精度越低，成品的成形精度也越低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單和實用性強(qiáng)的3D打印機(jī)的落粉分配器，該落粉分配器能有效將粉料均勻分配于鋪粉平臺上，從而提高鋪粉的均勻度和精度。同時，本發(fā)明還提供一種可將粉料均勻分配下料的3D打印機(jī)的落粉分配方法，從而提高鋪粉的精度和成品成形的精度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種3D打印機(jī)的落粉分配器，其特征在于：包括設(shè)置有進(jìn)料口的本體和分流座；所述分流座設(shè)置在本體內(nèi)部，分流座頂部與進(jìn)料口相對，分流座與本體之間設(shè)置有出料口一；所述分流座的兩側(cè)壁均設(shè)置有分流口，分流座底部設(shè)置有與分流口連通的出料口二，出料口一與出料口二在同一水平線上；所述進(jìn)料口、分流口、出料口一和出料口二呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布。

在上述方案中，本發(fā)明的進(jìn)料口、分流口、出料口一和出料口二呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，使得從進(jìn)料口進(jìn)入的粉料通過分流口均勻分流至出料口一和出料口二，即將一份粉料平均分為幾份量小的粉料，使得每份量小的粉料堆積高度降低，從而實現(xiàn)有效將粉料均勻分配于鋪粉平臺上，便于鋪粉機(jī)構(gòu)的鋪粉工序。由于出料口一和出料口二在同一水平線上，因此均勻分配到出料口一和出料口二的粉料位于鋪粉平臺的同一水平線上，在長條形區(qū)域中均勻分布，所以不會存在現(xiàn)有技術(shù)中粉料只集中堆積于某個點，而不存在遠(yuǎn)離該粉料堆積點的區(qū)域鋪粉粉量過小或鋪粉不全的現(xiàn)象。

在3D打印機(jī)的鋪粉方法中，通過本發(fā)明的落粉分配器均勻平分粉料，使得采用鋪粉機(jī)構(gòu)的刮片將長條形區(qū)域中的各堆粉料在鋪粉平臺上進(jìn)行均勻鋪粉，實現(xiàn)粉料在鋪粉平臺全部均勻鋪滿，從而提高鋪粉的精度和成品成形的精度。

所述分流座兩側(cè)壁與本體內(nèi)側(cè)之間形成落粉通道，落粉通道一端與進(jìn)料口連通，另一端與出料口一連通。

所述分流口沿分流座側(cè)壁的厚度方向開設(shè)。

所述分流口開設(shè)的深度為分流座側(cè)壁寬度的一半。該設(shè)計可將從進(jìn)料口進(jìn)入的粉料平均分配至分流口和出料口一，從而使得出料口一和與分流口連通的出料口二的粉料量一致。

所述分流口與出料口二之間形成分流通道；所述分流通道包括相互連通的傾斜通道和豎直通道，傾斜通道與分流口連通，豎直通道與出料口二連通。

所述傾斜通道的內(nèi)壁與豎直方向形成傾斜角度β，傾斜角度β的范圍為：0°≤β≤60°。本發(fā)明傾斜角度β設(shè)定了一定范圍，可保證進(jìn)入分流口處的粉料不會出現(xiàn)積存殘留的現(xiàn)象。若該傾斜角度β過大，則傾斜通道的內(nèi)壁較平緩，會容易產(chǎn)生粉料積存殘留在內(nèi)壁的現(xiàn)象，粉料不能完全從分流口落入到出料口二，從而大大降低粉料平均分配的效果。

所述分流座的頂部為設(shè)置有尖角的頂部，頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口中部相對。本發(fā)明分流座頂部的尖角位與進(jìn)料口相對，可使得從進(jìn)料口進(jìn)入的粉料不會積存于分流座頂部，從而進(jìn)一步達(dá)到粉料平均分配的作用。

一種3D打印機(jī)的落粉分配方法，其特征在于：從上至下依次設(shè)置有一個進(jìn)料口、與進(jìn)料口連通的n層分流單元和2ⁿ⁺¹個出料口；每層所述分流單元均設(shè)置有分流口，從上至下分流單元的分流口的數(shù)量呈2^m遞增數(shù)列排列；所述出料口與分流口或進(jìn)料口連通；

通過將進(jìn)料口、n層分流單元、2ⁿ⁺¹個出料口呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，并將2ⁿ⁺¹個出料口設(shè)置在同一水平線上，實現(xiàn)粉料從進(jìn)料口均勻分配至2ⁿ⁺¹個出料口；其中，n≥1且為自然數(shù)，1≤m≤n且為自然數(shù)。

在上述方案中，通過本發(fā)明的落粉分配方法，可將一個進(jìn)料口的粉料均勻分配為2ⁿ⁺¹堆粉料，而且2ⁿ⁺¹堆粉料在同一水平線上，便于后續(xù)鋪粉的均勻性和全面性。若n比較大則可形成一條具有粉料的直線，適用于鋪粉面積大和用量多的3D打印工序中。

從上至下依次設(shè)置有一個進(jìn)料口、與進(jìn)料口連通的兩個分流口和四個出料口；所述出料口包括與進(jìn)料口連通的兩個出料口一，以及分別與相對分流口連通的兩個出料口二；

通過將進(jìn)料口、分流口、出料口一和出料口二呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，并將出兩個料口一和兩個出料口二設(shè)置在同一水平線上，實現(xiàn)粉料從進(jìn)料口均勻分配至出料口一和出料口二。

本發(fā)明的進(jìn)料口、分流口、出料口一和出料口二呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，使得從進(jìn)料口進(jìn)入的粉料通過分流口均勻分流至出料口一和出料口二，從而實現(xiàn)有效將粉料均勻分配于鋪粉平臺上。由于出料口一和出料口二設(shè)置在同一水平線上，因此均勻分配到出料口一和出料口二的粉料位于鋪粉平臺的同一水平線上，在長條形區(qū)域中均有分布，使得采用鋪粉機(jī)構(gòu)的刮片將長條形區(qū)域中的各堆粉料在鋪粉平臺上進(jìn)行均勻鋪粉，實現(xiàn)粉料在鋪粉平臺全部均勻鋪滿，從而提高鋪粉的精度和成品成形的精度。

設(shè)置用于粉料均勻分配的分流座和頂部設(shè)置進(jìn)料口的本體；所述分流座的頂部為設(shè)置有尖角的頂部，且頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口中部相對；兩個所述分流口分別在分流座的兩側(cè)壁開設(shè)，出料口二設(shè)置在分流座的底部，出料口一設(shè)置在分流座與本體之間；

將分流口與出料口二連通的通道設(shè)置為傾斜通道，傾斜通道的內(nèi)壁與豎直方向形成傾斜角度β，傾斜角度β的范圍為：0°≤β≤60°。

本發(fā)明傾斜角度β設(shè)定了一定范圍，可保證進(jìn)入分流口處的粉料不會出現(xiàn)積存殘留的現(xiàn)象。同樣，頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口中部相對可有效避免從進(jìn)料口進(jìn)入的粉料會積存于分流座頂部的現(xiàn)象。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點與有益效果：

1、本發(fā)明的3D打印機(jī)的落粉分配器結(jié)構(gòu)簡單和實用性強(qiáng)，該落粉分配器能有效將粉料均勻分配于鋪粉平臺上，從而提高鋪粉的均勻度和精度。

2、本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配方法可將粉料均勻分配下料的，從而提高鋪粉的精度和成品成形的精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配器的示意圖；

圖2是本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配器的內(nèi)部示意圖；

圖3是本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配器的內(nèi)部截面示意圖；

其中，1為進(jìn)料口、2為本體、3為分流座、4為出料口一、5為分流口、6為出料口二。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實施例一

本實施例以落粉分配器設(shè)置一個進(jìn)料口、兩個分流口、兩個出料口一和兩個出料口二為例對下面進(jìn)行說明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配器包括設(shè)置有進(jìn)料口1的三角形形狀的本體2和三角形形狀的分流座3，其中，分流座3設(shè)置在本體2內(nèi)部，分流座3的頂部為設(shè)置有尖角的頂部，頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口1中部相對。分流座3與本體2之間設(shè)置有出料口一4，分流座3的兩側(cè)壁均設(shè)置有分流口5，分流座3底部設(shè)置有與分流口5連通的出料口二6，出料口一4與出料口二6在同一水平線上。而進(jìn)料口1、分流口5、出料口一4和出料口二6呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布。

本發(fā)明的分流座3兩側(cè)壁與本體2內(nèi)側(cè)之間形成落粉通道，落粉通道一端與進(jìn)料口1連通，另一端與出料口一4連通。而分流口5沿分流座3側(cè)壁的厚度方向開設(shè)，為了提高粉料分配的均勻性，分流口5開設(shè)的深度為分流座3側(cè)壁寬度的一半。

本發(fā)明的分流口5與出料口二6之間形成分流通道，分流通道包括相互連通的傾斜通道和豎直通道，傾斜通道與分流口5連通，豎直通道與出料口二6連通。傾斜通道的內(nèi)壁與豎直方向形成傾斜角度β，傾斜角度β的范圍為：0°≤β≤60°。本發(fā)明傾斜角度β設(shè)定了一定范圍，可保證進(jìn)入分流口5處的粉料不會出現(xiàn)積存殘留的現(xiàn)象。同樣，分流座3頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口1中部相對可有效避免從進(jìn)料口1進(jìn)入的粉料會積存于分流座3頂部的現(xiàn)象。

本發(fā)明3D打印機(jī)的落粉分配方法是這樣的：從上至下依次設(shè)置有一個進(jìn)料口1、與進(jìn)料口1連通的兩個分流口5和四個出料口，出料口包括與進(jìn)料口1連通的兩個出料口一4，以及分別與相對分流口5連通的兩個出料口二6。該方法通過將進(jìn)料口1、分流口5、出料口一4和出料口二6呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，并將出兩個料口一4和兩個出料口二6設(shè)置在同一水平線上，實現(xiàn)粉料從進(jìn)料口1均勻分配至出料口一4和出料口二6。

本發(fā)明的方法還設(shè)置用于粉料均勻分配的分流座3和頂部設(shè)置進(jìn)料口1的本體2，分流座3的頂部為設(shè)置有尖角的頂部，且頂部尖角的尖角位與進(jìn)料口1中部相對。而兩個分流口5分別在分流座3的兩側(cè)壁開設(shè)，出料口二6設(shè)置在分流座3的底部，出料口一4設(shè)置在分流座3與本體2之間。

本發(fā)明的方法將分流口5與出料口二6連通的通道設(shè)置為傾斜通道，傾斜通道的內(nèi)壁與豎直方向形成傾斜角度β，傾斜角度β的范圍為：0°≤β≤60°。

實施例二

本實施例與實施例一不同之處僅在于：該該實施例的落粉分配方法不限于將一個進(jìn)料口的粉料平均分配為四堆粉料。該實施例的分配方法是這樣的：從上至下依次設(shè)置有一個進(jìn)料口、與進(jìn)料口連通的兩層分流單元和八個出料口；每層分流單元均設(shè)置有分流口，從上至下分流單元的分流口的數(shù)量呈2^m遞增數(shù)列排列，即第一層分流單元設(shè)有兩個分流口，第二層分流單元設(shè)有四個分流口；出料口與分流口或進(jìn)料口連通；

通過將進(jìn)料口、兩層分流單元、八個出料口呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，并將八個出料口設(shè)置在同一水平線上，實現(xiàn)粉料從進(jìn)料口均勻分配至八個出料口。

因此，該實施例的方法可將一個進(jìn)料口的粉料平均分配為八堆粉料，而且八堆粉料在同一水平線上，便于后續(xù)鋪粉的均勻性和全面性。

實施例三

本實施例與實施例一不同之處僅在于：該實施例的落粉分配方法不限于將一個進(jìn)料口的粉料平均分配為四堆粉料。該實施例的分配方法是這樣的：從上至下依次設(shè)置有一個進(jìn)料口、與進(jìn)料口連通的n層分流單元和2ⁿ⁺¹個出料口；每層分流單元均設(shè)置有分流口，從上至下分流單元的分流口的數(shù)量呈2^m遞增數(shù)列排列，出料口與分流口或進(jìn)料口連通；

通過將進(jìn)料口、n層分流單元、2ⁿ⁺¹個出料口呈樹叉型結(jié)構(gòu)分布，并將2ⁿ⁺¹個出料口設(shè)置在同一水平線上，實現(xiàn)粉料從進(jìn)料口均勻分配至2ⁿ⁺¹個出料口；其中，n≥1且為自然數(shù)，1≤m≤n且為自然數(shù)。

因此，該實施例的方法可將一個進(jìn)料口的粉料平均分配為2ⁿ⁺¹堆粉料，而且2ⁿ⁺¹堆粉料在同一水平線上，便于后續(xù)鋪粉的均勻性和全面性。若n比較大則可形成一條具有粉料的直線，適用于鋪粉面積大和用量多的3D打印工序中。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。