[实用新型]一种粉床熔融专用刮刀

说明书

本实用新型公开了一种粉床熔融专用刮刀，包括：刮刀主体，包括制成一体的壳体和用于安装刮刀刀头的安装座；所述安装座与壳体内壁之间形成两个腔体，所述壳体顶部设有与两个腔体连通的进料口，且其底部设有两个分别与两个腔体连通的出料口；刮刀刀头，包括接触部和支撑部；所述接触部设于支撑部下方；其中，所述安装座底部开设有与接触部的尖端相匹配的长条形孔，所述安装座内部设有刮刀刀头，且接触部的尖端穿过长条形孔，所述刮刀刀头上方设有压块。本实用新型的粉床熔融专用刮刀采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种粉床熔融专用刮刀。

背景技术

激光选区熔化技术SLM是通过30～100μm的精细激光聚焦光斑，逐点成线搭接扫描新铺粉层上选定区域，形成面轮廓后，层与层堆积成型制造，直接获得几乎任意形状、具有完全冶金结合的功能零件，致密度近乎100％。

SLM金属3D打印存在一个普遍问题是打印过程中由于高热应力、不恰当的部件摆放或支撑结构不当等引起的部件形变。当部件的形变超出粉层时，刮刀与部件形变区域会发生碰撞。在某些情况下，刮刀能够通过形变区域。但在刮刀无法通过的情况下，便会造成严重的后果，比如刮刀损坏、粉床质量受损和由于刮刀不能通过形变部件造成的打印中止。

目前刮刀有两种：硬刮刀和软刮刀。软刮刀的刀片由硅、橡胶或软碳纤维(刷子)制成，可将粉末从打印平台的一侧铺向另一侧。如果软刮刀与正在打印的金属部件发生碰撞时，它的弹性使其有可能通过形变的部件。这意味着软刮刀更容易避免打印失败，但是部件的形变程度也可能更大。另一方面，软刮刀被损坏的风险更高。硅和橡胶材料的强度不如金属合金。当软刮刀碰撞到形变部件时，通常会撞到最先发生形变的部件边缘。部件的边缘较为尖锐，容易损坏刮刀，形成小缺口。这些缺口之后又会在铺粉过程中在粉床上留下可见的线条，最后显示在打印完成的部件上。

硬刮刀的刀片由高速钢或陶瓷制成，并对粉末施加压力。相比软刮刀，它对部件形变的容忍度有限。这意味着发生形变的部件数量会减少，但另一方面，部件和刮刀碰撞造成的后果更严重。有可能刮刀无法通过部件导致打印中止，也有可能在部件损坏的同时碎屑(甚至是部件本身，如果其与打印平台的连接不牢固)被拖入粉床中。另一个可能的后果是部件与刮刀碰撞后发生了形变或改变了位置，使得已经打印完成的部分和还未打印的部分之间产生了缝隙。

相比于软刮刀，使用硬刮刀制造的部件可以得到更低的公差。因为如果一个部件能够在用硬刮刀的系统上成功打印出来，其发生形变的可能性会比用软刮刀的系统小。最后一个与硬刮刀有关的考量是它对细小结构的影响，例如薄壁或轻量化结构。

硬刮刀和软刮刀都能均匀铺粉，各有优缺点，但目前还没有一种刮刀可以同时兼具两种刮刀的优点。

基于上述情况，本实用新型提出了一种粉床熔融专用刮刀，可有效解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种粉床熔融专用刮刀。本实用新型的粉床熔融专用刮刀结构简单，使用方便，采用两种不同的材料制成刮刀刀头，使得刮刀既有柔性，又有足够刚性，兼具硬刮刀和软刮刀的优点，可减少刮刀磨损，减少打印形变，保证打印质量，提升打印稳定性。同时，能够延长刮刀使用寿命，减少刮刀的更换。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种粉床熔融专用刮刀，包括：

刮刀主体，包括制成一体的壳体和用于安装刮刀刀头的安装座；所述安装座与壳体内壁之间形成两个腔体，所述壳体顶部设有与两个腔体连通的进料口，且其底部设有两个分别与两个腔体连通的出料口；

刮刀刀头，包括接触部和支撑部，所述接触部为硬质材料，所述支撑部为软质材料；所述接触部设于支撑部下方；