[发明专利]用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置

说明书

本发明涉及一种用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置，其包括成形舱、供粉装置、连续输粉管路以及无级变量出粉器；成形舱作为增材制造的成形舱室，成形舱包括工作平面、铺粉器、成形区域、至少一个粉末入口以及至少一个粉末回收口；成形区域与粉末回收口位于工作平面上。本发明的用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置，其结构简单、布置灵活、无级变量供粉并且能够连续生产。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，更为具体地，其涉及一种用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置。

背景技术

现有技术中的用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置，通常包括下送粉和上送粉两种方式。其中，下送粉通常为供粉缸供粉，其左侧为成形缸，成形缸内设置有成形活塞，在工作过程中所述成形活塞沿竖直方向上下移动；所述成形缸的右侧为供粉缸，内有供粉活塞，所述供粉活塞沿竖直方向上下移动。在成形过程中每完成一层烧结，成形活塞向下移动预设距离d，相应供粉活塞向上移动相应的距离D，D与d之间有预设的比例关系，d和D二者之间的具体关系需要根据烧结中的各项工艺参数，例如，当前层烧结区域面积，来进行确定。其中，供粉设备结构简单、可靠，但供粉缸的占据空间较大，不利于设备打印面积的升级。此外，当需要3D打印的成形件的体积较大时，就需要提供更多的粉末，此时缸供粉设备需要中途停机，之后打开舱门填充粉料；但是这一操作会导致成形舱内氧含量提升，对成形件质量造成影响。

而上送粉有很多种形式，其中，应用较多的供粉形式是由设置在成形平面上侧的粉末缓存箱和设置在粉末缓存箱出口与成形平面之间的供料辊筒，通过辊筒上凹槽与滚筒的旋转运动使凹槽内的粉末下落，以完成送粉。此送粉方式虽然从一定程度上减少了成形舱体积，并且具备能够随时添加原料粉末的优点，但其缺点在于，粉末的流动性较差，易结拱，使得凹槽内粉末填充在轴线方向上分布不均匀或缺失，从而造成铺粉效果不稳定，进而影响成形件打印质量。此外，当成形件打印层成形区域发生变化时，需要调整粉末供应量，但是此种方式下粉末供应量最小只能以单个凹槽的体积为单位进行变化，导致粉末利用率低，增大生产消耗。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置，其结构简单、布置灵活、无级变量供粉并且能够连续生产。

本发明的技术方案如下：

一种用于增材制造的连续无级变量粉末供应装置，其包括成形舱、供粉装置、连续输粉管路以及无级变量出粉器；所述成形舱作为增材制造的成形舱室，所述成形舱包括工作平面、铺粉器、成形区域、至少一个粉末入口以及至少一个粉末回收口；所述成形区域与粉末回收口位于工作平面上。

优选地，所述无级变量出粉器包括粉末挤出槽、无级分料螺旋组件、连接组件、粉末回收阀、粉末回收罐以及出粉器动力机构；所述无级变量出粉器通过粉末挤出槽与成形舱连接，通过连接组件与连续输粉管路连接。

优选地，所述无级变量出粉器各部分之间通过简单的可拆卸方式连接，便于更换粉末时对所述无级变量出粉器的各段分别进行清洁。

优选地，所述粉末挤出槽包括挤出槽体、挤出槽出口和挤出槽入口；所述挤出槽入口与无级分料螺旋组件的筒体的远驱动端进行连接，所述挤出槽出口与成形舱的粉末入口连接。

优选地，所述挤出槽体垂直于螺杆输送方向的投影特征为倒三角形；所述挤出槽出口与成形舱的粉末入口形状一致。

优选地，所述螺旋组件包括筒体和螺杆；所述筒体的第一端与连接组件相连，所述筒体的第二端与挤出槽连接；所述螺杆的靠近挤出槽端为悬臂，所述螺杆的另一端穿过连接组件与动力机构连接，随驱动机构旋转或停止。

优选地，所述螺杆的整体或至少远动力机构端的一段是等螺距的且凹槽等深度，以此保证螺杆旋转每一转输出恒定体积的粉末。