本實用新型涉及一種三D打印裝置，尤其涉及一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，可用于選區(qū)燒結(jié)成型和粘結(jié)劑噴射成型等設備。

背景技術：

三D打印加工成型已得到已越來越廣泛應用，其中的粉末成型方法尤其是選區(qū)燒結(jié)成型法已得到越來越廣泛的應用；該方法的原理是：先建立零件三維計算機模型，然后對其進行分層切片，獲取每一層信息數(shù)據(jù)，在此基礎上進行逐層激光掃描成型粉末，使粉末熔化粘結(jié)并逐層疊加，從而形成所需立體形狀的零件。

現(xiàn)有的選區(qū)燒結(jié)成型技術中，預置粉末的一般方法是利用鋪粉裝置將供粉缸中粉料均勻鋪平在工作臺基面上，然后進行選區(qū)燒結(jié)；盡管該方法由于自身優(yōu)點得到越來越廣泛的應用，但所鋪粉料的致密度和表面光潔度都不高，燒結(jié)成型后的成型件結(jié)構(gòu)組織較疏松，機械性能差，強度不高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的問題而提供一種能通過鋪粉轉(zhuǎn)筒振動來提高鋪粉質(zhì)量并最終提高3D打印件質(zhì)量的3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置。

為了達到上述目的，本實用新型的第一種技術方案是這樣實現(xiàn)的，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸、電機、兩軸承、兩軸承座、轉(zhuǎn)筒及滾珠花鍵；其中所述轉(zhuǎn)筒固定安裝在主軸上，所述電機帶動主軸轉(zhuǎn)動，所述兩軸承分別安裝在座架上，主軸安裝在兩軸承上，所述滾珠花鍵安裝在主軸上，主軸、兩軸承、轉(zhuǎn)筒及滾珠花鍵都同軸線安裝，并整體位于水平布置的工作臺板的上方，電機通過主軸帶動轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，其特征在于還包括振動裝置，所述振動裝置安裝在主軸上從而帶動轉(zhuǎn)筒在鋪粉的同時邊做旋轉(zhuǎn)運動邊進行高頻振動。

在本技術方案中，所述振動裝置可以是壓電振動式，也可以是其他類型振動。

為了達到上述目的，本實用新型的第二種技術方案是這樣實現(xiàn)的，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸、電機、兩軸承、座架及及轉(zhuǎn)筒；其中所述轉(zhuǎn)筒固定安裝在主軸上，所述兩軸承分別安裝在座架上，所述電機帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸安裝在兩軸承上，主軸、兩軸承及轉(zhuǎn)筒都同軸線安裝，并整體位于水平布置的工作臺板的上方，電機通過主軸帶動轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，其特征在于還包括振動裝置，所述振動裝置安裝在座架上從而帶動轉(zhuǎn)筒在鋪粉時邊做旋轉(zhuǎn)運動邊進行高頻振動。

在本技術方案中，所述振動裝置可以是壓電振動式，也可以是其他類型振動。

為了達到上述目的，本實用新型的第三種技術方案是這樣實現(xiàn)的，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸、電機、兩軸承、座架及轉(zhuǎn)筒；其中，所述電機帶動主軸轉(zhuǎn)動，所述兩軸承分別安裝在座架上，主軸安裝在兩軸承上，主軸、兩軸承及轉(zhuǎn)筒都同軸線安裝并整體位于水平布置的工作臺板的上方；其特征在于所述轉(zhuǎn)筒包括左端蓋板、左螺母、左高強壓板、左壓電材料、圓筒體、右壓電材料、右高強壓板、右螺母及右端蓋板；其中，所述左端蓋板及右端蓋板分別固定安裝在圓筒體的左右兩端，在所述圓筒體內(nèi)的軸向設有左安裝孔及右安裝孔，所述左安裝孔及右安裝孔對稱設置，所述主軸穿過圓筒體內(nèi)孔并固定在一起，電機通過主軸帶動轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，所述左螺母、左高強壓板及左壓電材料位于左安裝孔中，左螺母通過主軸上的螺紋將左高強壓板及左壓電材料壓緊在左安裝孔內(nèi)；所述右壓電材料、右高強壓板及右螺母位于右安裝孔中，右螺母通過主軸上的螺紋將右壓電材料及右高強壓板壓緊在右安裝孔內(nèi)，通電后左壓電材料及右壓電材料帶動圓筒體產(chǎn)生振動。通電后左壓電材料及右壓電材料帶動圓筒體產(chǎn)生軸向振動，根據(jù)彈性變形的泊松效應，軸向振動會引起徑向振動，因此圓筒體在做旋轉(zhuǎn)運動的同時，會產(chǎn)生高頻縱橫向振動，優(yōu)化鋪粉作用。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

1. 在鋪料過程中對物料振動使粉料的密度變大，成型制品強度提高，制品外觀質(zhì)量得到很大改善和提高；

2. 成型過程中的振動能有利于物料中混入氣體的逸出，減少了制品出現(xiàn)氣孔和裂紋等缺陷的幾率，物料熔體更加密實，內(nèi)部組織致密，機械力學強度更高；

3. 適應性強，可適用于選區(qū)燒結(jié)成型和粘結(jié)劑噴射成型等方法等多種三D打印裝置。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)原理的示意圖；

圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)原理的示意圖；

圖3是本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)原理的示意圖；

圖4是圖3中轉(zhuǎn)筒的整體放大剖視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構(gòu)成對實用新型的限定。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。

在本實用新型描述中,術語“左”及“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型而不是要求實用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對實用新型的限制。

在此還需要說明的是，由于本專利的實用新型重點僅在于對鋪粉裝置的改進，其所依托的3D打印制造設備的其他技術及部件均為現(xiàn)有技術，故在本申請中未對3D打印設備的整體以及相應結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)等進行描述。

實施例一

如圖1所示，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸1、電機2、兩軸承3、座架4、轉(zhuǎn)筒5、振動裝置7及滾珠花鍵8；其中，其中所述轉(zhuǎn)筒5固定安裝在主軸1上，所述電機2帶動主軸1轉(zhuǎn)動，所述兩軸承3分別安裝在座架4上，主軸1安裝在兩軸承3上，所述滾珠花鍵8安裝在主軸1上，主軸1、兩軸承3、轉(zhuǎn)筒5及滾珠花鍵8都同軸線安裝并整體位于水平布置的工作臺板6的上方，工作臺板6上可鋪設粉料，電機2通過主軸1帶動轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，所述振動裝置7安裝在主軸1上從而帶動轉(zhuǎn)筒5在鋪粉的同時邊做旋轉(zhuǎn)運動邊進行高頻振動。

在本實施例中，所述振動裝置7可以是壓電振動式，也可以是其他類型振動。

工作時，建立零件三維計算機模型，然后對其進行分層切片，獲取每一層信息數(shù)據(jù)，垂直升降運動機構(gòu)根據(jù)每一層截面的輪廓信息，帶動工作臺板6下降一個分層高度，先由施粉機構(gòu)在工作臺板6上施粉，再由水平運動機構(gòu)帶動軸承座4、主軸1、電機2、軸承3、轉(zhuǎn)筒5及滾珠花鍵8沿水平導軌運動，電機2帶動主軸1及轉(zhuǎn)筒5作旋轉(zhuǎn)運動，與此同時，安裝在主軸1上的振動裝置7帶動轉(zhuǎn)筒5作軸向高頻振動（振動方向與轉(zhuǎn)筒5軸線方向一直，與轉(zhuǎn)筒5移動方向垂直），在轉(zhuǎn)筒5的碾壓和振動作用下，工作臺板6上的粉料變得密實光整；

實施例二

如圖2所示，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸1、電機2、兩軸承3、座架4、轉(zhuǎn)筒5、振動裝置7及座架4；其中，其中，所述轉(zhuǎn)筒5固定安裝在主軸1上，所述電機2帶動主軸1轉(zhuǎn)動，主軸1安裝在兩軸承3上，主軸1、兩軸承3及轉(zhuǎn)筒5都同軸線安裝并整體位于水平布置的工作臺板6的上方，電機2通過主軸1帶動轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，所述兩軸承3分別安裝在座架4上，所述振動裝置7安裝在座架4上從而帶動轉(zhuǎn)筒5在鋪粉時邊做旋轉(zhuǎn)運動邊進行高頻振動；工作臺板6水平布置，工作臺板6上可鋪設粉料。

在本實施例中，所述振動裝置7可以是壓電振動式，也可以是其他類型振動。

工作時，建立零件三維計算機模型，然后對其進行分層切片，獲取每一層信息數(shù)據(jù)，垂直升降運動機構(gòu)根據(jù)每一層截面的輪廓信息，帶動工作臺板6下降一個分層高度，先由施粉機構(gòu)在工作臺板6上施粉，再由水平運動機構(gòu)帶動座架4、安裝在座架4上的振動裝置7、主軸1、電機2、軸承3及轉(zhuǎn)筒沿水平導軌運動，電機2帶動主軸1及轉(zhuǎn)筒5作旋轉(zhuǎn)運動，與此同時，安裝在座架4上的振動裝置7帶動座架4的前部、軸承3及主軸1高頻振動，并最終帶動轉(zhuǎn)筒5作橫向高頻振動（振動方向與轉(zhuǎn)筒5移動方向相同，與主軸軸線方向垂直），在轉(zhuǎn)筒5的旋轉(zhuǎn)碾壓和振動作用下，工作臺板6上的粉料變得密實光整。

實施例三

如圖3及圖4所示，其是一種3D打印機的振動轉(zhuǎn)筒式鋪粉裝置，包括主軸1、電機2、軸承3、座架4及轉(zhuǎn)筒5；其中，所述電機2帶動主軸1轉(zhuǎn)動，所述兩軸承3分別安裝在座架4上，主軸1安裝在兩軸承3上，主軸1、兩軸承3及轉(zhuǎn)筒5都同軸線安裝并整體位于水平布置的工作臺板6的上方。

轉(zhuǎn)筒5包括左端蓋板51、左螺母52、左高強壓板53、左壓電材料54、圓筒體55、右壓電材料56、右高強壓板57、右螺母58及右端蓋板59；其中所述左端蓋板51及右端蓋板59分別固定安裝在圓筒體55的左右兩端，在所述圓筒體55內(nèi)的軸向設有左安裝孔551及右安裝孔552，所述左安裝孔551及右安裝孔552對稱設置，所述主軸1穿過圓筒體55內(nèi)孔并固定在一起，電機2通過主軸1帶動轉(zhuǎn)筒5旋轉(zhuǎn)，從而完成鋪粉工作，所述左螺母52、左高強壓板53及左壓電材料54位于左安裝孔551中，左螺母52通過主軸1上的螺紋將左高強壓板53及左壓電材料54壓緊在左安裝孔551內(nèi)；所述右壓電材料56、右高強壓板57及右螺母58位于右安裝孔552中，右螺母58通過主軸1上的螺紋將右壓電材料56及右高強壓板57壓緊在右安裝孔552內(nèi)。通電后左壓電材料54及右壓電材料56帶動圓筒體55產(chǎn)生軸向振動，根據(jù)彈性變形的泊松效應，軸向振動會引起徑向振動，因此圓筒體55在做旋轉(zhuǎn)運動的同時，會產(chǎn)生高頻縱橫向振動，優(yōu)化鋪粉作用。

工作時，建立零件三維計算機模型，然后對其進行分層切片，獲取每一層信息數(shù)據(jù)，垂直升降運動機構(gòu)根據(jù)每一層截面的輪廓信息，帶動工作臺板6下降一個分層高度，先由施粉機構(gòu)在工作臺板6上施粉，再由水平運動機構(gòu)帶動軸承座4、主軸1、電機2、軸承3及轉(zhuǎn)筒5等沿水平導軌運動，電機2帶動主軸1及轉(zhuǎn)筒5作旋轉(zhuǎn)運動，與此同時，安裝在轉(zhuǎn)筒5內(nèi)的振動裝置帶動圓筒體55作高頻徑向振動，在轉(zhuǎn)筒5的旋轉(zhuǎn)碾壓和振動作用下，工作臺板6上的粉料變得密實光整。

以上結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作出詳細說明，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。對于本領域的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本實用新型的保護范圍內(nèi)。