[实用新型]一种扫描铺粉集成式打印头及多材料3D打印装置

说明书

本实用新型公开了一种扫描铺粉集成式打印头及多材料3D打印装置，属于增材制造领域，打印头包括扫描机构和铺粉机构，铺粉机构固定于扫描机构的扫描方向的前方；所述的扫描机构包括用于发射激光的激光发射器、用于对激光进行聚焦的聚焦透镜和用于反射激光的振镜模块；所述的铺粉机构包括铺粉箱和落粉口挡板，铺粉箱的底板上设有落粉口，所述的落粉口挡板与铺粉箱的底板滑动连接并与铺粉箱底板上的落粉口配合，多个打印头安装于打印箱的运动机构上，形成多材料3D打印装置。该打印装置的扫描机构的激光光源根据铺粉箱内的材料确定，采用配套的激光光源对材料进行烧结，有助于提高该材料的烧结质量，所有打印材料的激光烧结同步进行，打印效率更高。

技术领域

本实用新型属于增材制造(3D打印)领域，尤其涉及一种扫描铺粉集成式打印头及多材料3D打印装置。

背景技术

激光3D打印使用的是一束激光，经过振镜模块反射后，在打印工作面上逐层进行图案扫描打印的一种方式。根据打印材质不同，目前共有SLA、SLS、SLM等几种类型。3D打印中SLA、SLS、SLM采用的方式是以振镜反射单束激光，在二维工作平面上进行图像扫描打印。相较于传统减材制造技术而言，3D打印技术是一种先进的快速制造零件的增材制造技术。

随着增材制造应用领域日益增大，3D打印也向着更多打印头、更大打印尺寸等方向发展，在实际应用中还有一个很重要的发展方向，即多种材料混合打印。现有技术中，多种材料混合打印的方法如申请公布号为CN105383059A的发明专利申请公开的一种多材料铺粉及成型的3D打印方法和打印装置，该方法采用颜色区分材料的多材料物体的三维模型，切片处理后的数据输入3D打印机，同一层包括多种材料即多种颜色，首先铺好材料A，采用选择性激光烧结或三维打印喷洒胶水精确固化成型代表材料A的颜色区域，然后移除未固化的材料A，之后同样铺好材料B，再固化成型材料B，再移除未固化的材料B，以此类推，材料C、D……，直到将本层所有材料全部精确固化成型，工作台下移一个切片厚度，重复上述过程，直至叠加打印完成整个实体。

上述多材料3D打印存在以下缺陷：同层的多种材料分多次铺设，每次铺设后对铺设好的材料进行固化，打印效率低；对于不同的金属材料，其机械性能、导热性等各不相同，不同材料适用的激光光源也不同，而现有技术中采用同一种激光光源对不同的材料进行烧结，部分材料的烧结效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扫描铺粉集成式打印头及多材料3D打印装置，以解决现有多材料激光3D打印效率低、对于部分材料的烧结效果差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型涉及一种扫描铺粉集成式打印头，其包括扫描机构和铺粉机构，铺粉机构固定于扫描机构的扫描方向的前方；所述的扫描机构包括用于发射激光的激光发射器、用于对激光进行聚焦的聚焦透镜和用于反射激光的振镜模块；所述的铺粉机构包括铺粉箱和落粉口挡板，铺粉箱的底板上设有落粉口，所述的落粉口挡板与铺粉箱的底板滑动连接并与铺粉箱底板上的落粉口配合。

优选地，所述的落粉口为长条形孔，所述的落粉口挡板设置两块，两块落粉口挡板分别设置于落粉口的两端，两块落粉口挡板的滑动方向均与落粉口的长度方向相同。

优选地，所述的落粉口为长条形孔，所述的落粉口挡板的滑动方向与落粉口的长度方向相同，落粉口挡板上设有落料口，落料口的位置与落粉口的位置上下对应，落料口的长度和宽度分别小于落粉口长度和宽度。

优选地，所述的铺粉箱上设有超声波振荡器，超声波振荡器固定在铺粉箱的外侧壁上。超声波振荡器的作用在于使铺粉箱更加均匀的铺粉。

优选地，所述的振镜模块包括振镜模块外壳、用于使激光沿X轴方向扫描的X轴振镜和用于使激光沿Y轴方向扫描的Y轴振镜，X轴振镜和Y轴振镜均安装于振镜模块外壳内，所述的铺粉机构固定在振镜模块外壳的外壁上。