一種增材制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種增材制造裝置，尤其涉及一種便于對粉末材料進行清理和更換的增材制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]增材制造是一種通過連續(xù)熔合一個以上薄層粉末材料來構(gòu)建三維物體的制造技術(shù)。粉床式增材制造是增材制造技術(shù)路線的一種，其基本的工藝步驟如下:粉末供應與鋪平系統(tǒng)將粉末材料在工作平臺上鋪展成薄層，高能量密度的射線束(激光或電子束)在粉末層上掃描三維物體的一個截面;之后，工作平臺下降一個粉末層厚度的距離，在工作平臺上鋪一層新的粉末，射線掃描三維物體的下一個截面；重復以上步驟，直至該三維物體制造完成。
[0003]由于增材制造通常針對小批量、個性化生產(chǎn)，很多情況下一臺設備需要制造多種材料的三維物體，這就涉及到材料的更換：即將上一種粉末材料從設備中清除，再換上新的粉末材料。在現(xiàn)有技術(shù)方案中，增材制造裝置一般包括成形室，以及均放置在成形室內(nèi)的粉箱、鋪粉裝置、鋪粉平臺、成形缸，上述增材制造裝置存在兩個問題:一是如果要清理成形室內(nèi)的粉末(一般利用吸塵器），設置在成形室內(nèi)的各裝置會阻礙清理工作，導致清理不干凈、清理費時費力。而未清理干凈的部分粉末殘留在成形室內(nèi)，會與新更換的粉末混合，造成材料污染，影響制造質(zhì)量;二是粉末清理過程費時費力，粉末材料的更換也費時費力，導致前后兩次增材成形的間隔時間長，降低了增材制造的制造效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種對粉末材料的清理和更換更加方便快捷的增材制造裝置。
[0005]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種增材制造裝置，包括成形室以及位于成形室內(nèi)的粉末操作裝置，還包括安裝框架，所述安裝框架可拆卸的連接于成形室的內(nèi)壁上；
[0006]所述粉末操作裝置包括至少一個粉箱、鋪粉平臺、鋪粉裝置以及成形缸，所述粉箱、鋪粉平臺以及成形缸均可拆卸的連接于安裝框架。
[0007]作為優(yōu)選，所述成形室與安裝框架之間、安裝框架與粉箱、鋪粉平臺以及成形缸之間均通過連接件可拆卸的連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述鋪粉裝置包括位于成形室外側(cè)的驅(qū)動電機，可拆卸的連接于驅(qū)動電機的傳動機構(gòu)，連接于所述傳動機構(gòu)的滑塊，以及安裝在滑塊上的刮刀，所述刮刀位于鋪粉平臺的上方。
[0009]作為優(yōu)選，所述滑塊與刮刀之間通過連接件連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述傳動結(jié)構(gòu)包括通過連接件連接于驅(qū)動電機的主動旋轉(zhuǎn)件，與主動旋轉(zhuǎn)件配合使用的從動旋轉(zhuǎn)件，連接于從動旋轉(zhuǎn)件的運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，所述滑塊固設在運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)上，由運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)作直線運動。
[0011]作為優(yōu)選，所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)或者齒輪齒條傳動機構(gòu)。
[0012]作為優(yōu)選，所述成形缸包括位于鋪粉平臺一側(cè)的缸體，以及位于缸體內(nèi)且上下移動的活塞，所述缸體通過連接件連接于安裝框架，所述活塞通過連接件連接于活塞驅(qū)動機構(gòu)的輸出端，所述活塞驅(qū)動機構(gòu)位于成形室外，且其輸出端密封穿設于成形室。
[0013]作為優(yōu)選，所述粉箱位于鋪粉平臺的上方，其通過連接件安裝在安裝框架的頂端和/或一側(cè)。
[0014]作為優(yōu)選，所述粉箱位于鋪粉平臺的下方，其內(nèi)部設有推送活塞。
[0015]作為優(yōu)選，所述連接件包括螺栓螺母結(jié)構(gòu)、掛鉤、卡扣或者鎖扣結(jié)構(gòu)。
[0016]本實用新型的有益效果:通過設置安裝框架，并且將安裝框架與成形室以及粉末操作裝置的各部件可拆卸的連接，能夠?qū)⒊尚问覂?nèi)的安裝框架和/或粉末操作裝置的各部件移出成型室外，隨后對成形室和/或各部件上的粉末進行清理，使粉末清理更加徹底，耗時更短。而且可在成形室外更換粉末材料，具有更大的操作空間，更換速度更快，兩次增材成形的間隔時間短，提高了增材成形的效率。
【附圖說明】
[0017]圖I是本實用新型實施例I的增材制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例I的增材制造裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例I中粉末操作裝置以及安裝框架均移出成形室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例I中粉箱移出成形室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例I中鋪粉平臺移出成形室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實用新型實施例I中刮刀移出成形室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本實用新型實施例I中成形缸移出成形室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8是本實用新型實施例2的增材制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中：
[0026]1、粉末操作裝置;2、安裝框架;3、成形室;4、連接件;5、射線發(fā)生裝置;6、布線槽；
11、粉箱；12、鋪粉平臺；13、鋪粉裝置;14、成形缸;15、粉層薄膜;16、實體層；111、推送活塞；112、驅(qū)動機構(gòu)；131、滑塊；132、刮刀；133、主動旋轉(zhuǎn)件；134、從動旋轉(zhuǎn)件；135、運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)；141、缸體;142、活塞；143、活塞驅(qū)動機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0028]實施例I:
[0029]本實施例提供一種增材制造裝置，如圖I以及圖2所示，其包括成形室3以及位于成形室3內(nèi)的粉末操作裝置I，在成形室3的頂部設有射線發(fā)生裝置5，在成形室3內(nèi)還設有安裝框架2，具體的安裝框架2通過連接件4可拆卸的連接于成形室3的內(nèi)壁上，粉末操作裝置I安裝在安裝框架2上；
[0030]上述粉末操作裝置I包括至少一個粉箱11、鋪粉平臺12、鋪粉裝置13以及成形缸14，其中：
[0031]粉箱11位于鋪粉平臺12的上方，其用于放置粉末材料，并將粉末材料輸送至鋪粉平臺12上，且粉箱11通過連接件4可拆卸的連接于安裝框架2的頂端和/或一側(cè)，當需要對粉箱11添加粉末材料，或者對粉箱11進行修理、更換等操作時，可將粉箱11單獨拆卸并移出成形室3，可如圖4所示。
[0032]優(yōu)選的，在粉箱11下方設置有粉末接收盒，用于接收粉箱11輸送的粉末材料，并將該粉末材料放置在鋪粉平臺12上;本實施例中，當粉箱11設置為兩個時，其設置在成形缸14的兩側(cè)，并通過連接件4分別連接于安裝框架2。
[0033]鋪粉平臺12用于放置粉末材料，其通過連接件4可拆卸的連接于安裝框架2，當需要對鋪粉平臺12進行維修或者更換時，可單獨拆卸并移出鋪粉平臺12，如圖5所示。
[0034]鋪粉裝置13包括位于成形室3外側(cè)的驅(qū)動電機（圖中未示出），該驅(qū)動電機的輸出端通過連接件4可拆卸的連接有傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)連接有滑塊131，在滑塊131上通過連接件4可拆卸的連接有刮刀13 2，刮刀132位于鋪粉平臺12的上方，用于將鋪粉平臺12上的粉末材料鋪設至成形缸14內(nèi)，形成粉末薄層15，隨后由射線發(fā)生裝置5發(fā)出射線掃描并熔化粉末材料，以形成所要制造的三維物體的實體層16;
[0035]上述傳動結(jié)構(gòu)包括通過連接件4可拆卸的連接于驅(qū)動電機輸出端的主動旋轉(zhuǎn)件133，與主動旋轉(zhuǎn)件133配合使用的從動旋轉(zhuǎn)件134，在本實施例中，主動旋轉(zhuǎn)件133以及從動旋轉(zhuǎn)件134可以是兩個相互嚙合的齒輪，也可以是通過皮帶連接的兩個皮帶輪;從動旋轉(zhuǎn)件134連接有運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)135，該運動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)135將上述旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，滑塊131固設在運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)135上，并由運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)135帶動作直線運動，其運動行程從左至右依次覆蓋鋪粉平臺12和成形缸14，以保證刮刀132將鋪粉平臺12上的粉末刮至成形缸14上方形成粉末薄層15。
[0036]本實施例中，運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)135可以采用帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)或者齒輪齒條傳動機構(gòu)，其中帶傳動機構(gòu)包括兩個帶輪和一個傳送帶，其中一個帶輪與從動旋轉(zhuǎn)件134同軸設置隨其旋轉(zhuǎn)，滑塊131固設在傳送帶上，隨傳送帶做直線運動;鏈傳動機構(gòu)包括兩個鏈輪以及一個鏈條，其中一個鏈輪與從動旋轉(zhuǎn)件134同軸設置隨其旋轉(zhuǎn)，滑塊131固設在鏈條上，隨鏈條做直線運動；齒輪齒條傳動機構(gòu)包括一個齒輪以及一個齒條，其中齒輪與從動旋轉(zhuǎn)件134同軸設置隨其旋轉(zhuǎn)，滑塊131固設在齒條上，通過齒條與齒輪的嚙合，隨齒條做直線運動。
[0037]上述滑塊131與刮刀132之間通過連接件4連接，當需要對刮刀132進行檢修時，如圖6所示，可以直接將刮刀132與滑塊131分離，并從成形室3內(nèi)取出，以便維修、更換。
[0038]驅(qū)動電機輸出端與主動旋轉(zhuǎn)件133之間通過連接件4連接，在將粉末操作裝置I整體移出成形室3時，可將驅(qū)動電機與主動旋轉(zhuǎn)件133分離，以便將粉末操作裝置I完全移出。
[0039]而且將驅(qū)動電機設置在成形室3的外側(cè)，能夠減小成形室3的尺寸，也節(jié)省了成形室3的內(nèi)部空間，以便更好的布置成形室3內(nèi)的個部件。