[发明专利]一种顶板机构、粉料缸及激光选区熔化设备

说明书

本发明公开了一种顶板机构、粉料缸及激光选区熔化设备，所述顶板机构包括从上到下依次设置的上板、密封结构体和下板，所述粉料缸及激光选区熔化设备均包含所述顶板机构。本发明采用上板、密封结构体和下板结合的三层结构，使粉料缸的顶板机构结构稳定，受力均衡，此外还设置了摩擦系数小的耐磨环，减少顶板机构和缸体间的摩擦，顶板机构与缸体间的摩擦不是金属间的摩擦，从而减少顶板机构的磨损，大大提高了顶板机构的耐磨性、密封性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种顶板机构、粉料缸及激光选区熔化设备。

背景技术

增材制造，俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。3D打印包括用于融化打印材料的激光选区熔化设备，激光选区熔化设备包括提供粉料的粉料缸和成型缸，均采用伺服电机+皮带驱动作为动力，驱动丝杆带动缸体活塞上下运动，机器正常工作时，粉缸按所需的铺粉层厚往上运动，同样成型缸按打印层厚往下运动。打印完成后，粉缸按退回最低位置，成型缸升上来，清除多余的粉末，取出工件。现有的一些供粉缸如专利号为CN201710878825.7的一种3D打印机的供粉装置和专利号为CN201710967266.7的一种新型快速成型设备及其送粉辅粉方法公布的供粉装置中放置粉体的顶板机构只有简单的活塞结构，所述活塞上设有滚轮且与滑槽滑动连接，活塞顶部设有供粉板，在缸体底部设有直线驱动装置驱动活塞上下运动。在实际工作过程中，顶板机构需要多次往复上下运动供粉，经常与缸体摩擦，因此顶板机构需要有很好的耐磨性及结构稳定性，另外，通常3D打印所需的粉体的直径大小为15-60微米，普通的活塞结构在使用过程中容易与缸体进行金属间摩擦，顶板机构易磨损，与缸体间形成缝隙，由于粉体颗粒直径较小容易从磨损缝隙进入缸底，会造成活塞阻力加大，影响打印产品Z向精度；随着设备的使用磨损加剧，粉体颗粒在缸底积累，打印产品时容易造成电机阻塞停机，造成极为不好的使用体验并且会缩减设备使用寿命。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨性好、密封性强和使用寿命长顶板机构及应用该顶板机构的粉料缸和激光选区熔化设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种顶板机构，包括从上到下依次固定连接的上板、密封结构体和下板，所述上板外周套设有第一耐磨环，所述下板的外周套设有第二耐磨环。

优选的，所述密封结构体为环形板，所述密封结构体的外周设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一密封圈。

优选的，所述上板为圆形板，所述上板上依次设有外径递减的第一凸台、第二凸台，所述第一耐磨环套设在所述第一凸台外周；所述下板为环形板，所述下板上依次设有外径递减的第三凸台、第四凸台，所述第二耐磨环套设在所述第三凸台外周。

优选的，所述第一耐磨环和/或第二耐磨环的材料为聚四氟乙烯。

优选的，所述上板和下板的厚度一致。

优选的，所述上板和下板相对于密封结构体对称设置。

优选的，所述密封结构体为环形结构体。

优选的，所述上板上端面设有基板。

相应的，本发明还提供一种粉料缸，包括缸体、驱动机构和上述顶板机构，所述顶板机构设置在粉料缸的缸体内，所述顶板机构与驱动机构连接，由驱动机构驱动顶板机构上下运动。

相应的，本发明还提供一种激光选区融化设备，包括上述粉料缸。