一种基于数字模型的增材制造装置的制作方法

    专利查询2026-08-16  13


    本发明属于增材制造粉料回收,具体涉及一种基于数字模型的增材制造装置。


    背景技术:

    1、近年来,随着大功率、高性能激光加工装备的不断涌现,与增材制造和3d打印技术密切相关的激光熔覆、激光快速成型技术日益引起了大家的高度重视,并在汽车、能源、电子、航空航天、重工机械等各个领域得到了快速发展。

    2、增材制造(additive manufacturing,am)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种“自下而上”的制造方法。近二十年来,am技术取得了快速的发展,“快速原型制造(rapid prototyping)”、“(3dprinting )”、“实体自由制造(solid free-form fabrication) ”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。然而在增材制造过程中(基于增材制造设备逐层加工的工艺特点,每次扫描加工之前,都要铺展一层新的粉末,用于烧结或熔化)合金粉末或者是金属粉末并未完全熔融形成熔覆层,有一部分会直接落在工作台上,目前激光熔覆成形或激光3d打印成形的合金粉末的利用率仅为40%~60%,其中有一半的粉末被直接浪费;为了提高合金粉末的利用率,避免浪费,目前一般将洒落在工作台面上的合金粉末进行回收再利用,如申请号为:cn201811503336.4的一种用于金属3d打印成形的粉末回收工作台,该3d打印用工作台,通过粉末回收工作台对未被激光熔化的粉末进行回收处理,无需中转,减少粉末中转过程浪费,提高粉末回收利用率。

    3、然而在实际使用过程中不难发现,上述3d打印用工作台还存在一些不足之处。首先,采用固定筛网和简单的振动机构进行筛分,难以有效分离和回收高质量粉末,限制了粉末的再利用效率和生产质量;其次,由于金属粉末本身较为细小,其堆积在一起后非常密集,不易活动,筛选时效率低下,极易出现堵塞的现象,影响了后续的工序;并且筛分时粉末裸露在空气中,在筛分过程中会导致粉尘四溅,对周边的环境造成污染。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种基于数字模型的增材制造装置,采用全封闭设计,内置高效过滤结构,防止金属粉末泄漏污染环境,同时实现粉末的循环回收利用,减少资源浪费。

    2、本发明采取的技术方案具体如下:

    3、一种基于数字模型的增材制造装置,包括工作台,所述工作台的下端设置有支撑架,所述工作台的下端还固定连接有导料斗,还包括:

    4、定量下料机构,所述定量下料机构设置于导料斗的下端,用于控制粉末的下料速度;

    5、筛分箱,所述筛分箱固定连接在定量下料机构的下端,所述筛分箱的下端还固定连接有收集盒,所述筛分箱的右端设置有密封盖,且定量下料机构、筛分箱与收集盒相互连通;

    6、粉末处理机构,所述粉末处理机构包括筛分部,所述筛分部设置于筛分箱内部,所述筛分箱的内部还设置有震荡部,所述筛分箱的前后两端设置有清洁部,所述收集盒的内部设置有除杂部。

    7、在一种优选方案中,所述定量下料机构包括下料壳,所述下料壳连接在导料斗的下端,所述下料壳上转动连接有第一转杆,所述第一转杆的外壁呈环形分布的连接有导料板,所述下料壳的一侧固定安装有驱动电机,且驱动电机的输出轴与第一转杆的一端固定连接,所述第一转杆的另一端固定安装有驱动齿轮。

    8、在一种优选方案中,所述筛分部包括筛分筒,所述筛分筒转动设置于筛分箱内,所述筛分箱的左端转动连接有第二转杆,且第二转杆的右端利用支杆与筛分筒的内壁固定连接,所述第二转杆的左端固定安装有第一传动齿轮,所述筛分箱的左端设置有输料通道,且输料通道的上端与下料壳连通,所述筛分筒的内壁呈环形分布的连接有金属弹性板。

    9、在一种优选方案中,所述震荡部包括圆筒,所述圆筒转动套设于第二转杆的外壁,且圆筒的一端固定连接在筛分箱的内壁上,所述圆筒上呈阵列分布的连接有固定杆,所述固定杆的一端固定连接有圆球。

    10、在一种优选方案中,所述清洁部包括两个存气管,两个所述存气管分别设置于筛分箱的前后两端,且两个所述存气管相互靠近的一侧均阵列分布的设置有喷头,所述筛分箱的左端固定连接有两个气筒,两个所述气筒上均连接有输气管,所述输气管上连接有分流管,且分流管的另一端与存气管连通,两个所述气筒相互靠近的一端均活塞式的插接有活动杆,两个所述活动杆相互远离的一端均固定连接有活塞板,两个所述活动杆相互靠近的一端固定连接有椭圆形圆环,所述第二转杆的左端外壁固定套设有拨杆。

    11、在一种优选方案中,所述除杂部包括第三转杆,所述第三转杆转动设置于收集盒上,所述第三转杆的外壁呈阵列分布的设置有翻料板,所述收集盒的前后两侧内壁均呈阵列分布的连接有电磁板,所述第三转杆的一端固定连接有第二传动齿轮,所述收集盒的下端抽拉式的插接有挡板。

    12、在一种优选方案中,所述挡板的一端固定连接有密封板,且密封板上还连接有把手,所述收集盒的下端开设有滑槽,挡板滑动连接在收集盒下端开设的滑槽内,并在滑槽内设置有橡胶垫。

    13、在一种优选方案中,所述定量下料机构还包括圆杆,所述圆杆固定连接在下料壳的左右两侧内壁上,所述圆杆的外壁转动套设有圆管,其中,所述导料板为塑料弹性板。

    14、在一种优选方案中,所述筛分筒的直径由左端至右端逐渐增大。

    15、本发明取得的技术效果为:

    16、本发明通过精确的定量下料机制,确保筛分工序连续均匀地接收粉末,避免了过量喂料导致的重复筛分与能源浪费,显著提高了金属粉末的利用率。传统的粉末回收率降低,而本发明的设计有助于更高效地回收和再利用未熔融的粉末,减少了资源浪费,提升了经济效益;

    17、本发明筛分筒在旋转过程中击打内部的圆球,产生振动,有效防止了粉末粘连和堵塞,提高了筛分效率。同时,通过压缩空气的喷射清洁,防止了粉末堵塞筛孔,确保了筛分效果的一致性和可靠性。此外,筛分后的粉末经过电磁板的磁性吸附,去除了铁磁性杂质,提高了粉末的纯度,有利于提高生产质量。并且整个过程采用全封闭式设计,减少了粉尘的外泄,降低了对环境的污染;

    18、本发明导料板采用塑料弹性材料制成,与圆管接触时产生的形变和振动有助于清除残留粉末,保持设备内部的清洁,降低了因粉末残留导致的故障率。圆管与导料板接触时能够转动,减少了两者间的摩擦和磨损,延长了设备的使用寿命,间接降低了维护和更换部件的成本。此外,筛分筒的清洁和除杂机制简化了后期的维护工作,使得整个系统的运行更加稳定可靠。



    技术特征:

    1.一种基于数字模型的增材制造装置,包括工作台(1),所述工作台(1)的下端设置有支撑架(2),所述工作台(1)的下端还固定连接有导料斗(3),其特征在于,还包括:

    2.根据权利要求1所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述定量下料机构(4)包括下料壳(401),所述下料壳(401)连接在导料斗(3)的下端,所述下料壳(401)上转动连接有第一转杆(402),所述第一转杆(402)的外壁呈环形分布的连接有导料板(403),所述下料壳(401)的一侧固定安装有驱动电机(404),且驱动电机(404)的输出轴与第一转杆(402)的一端固定连接,所述第一转杆(402)的另一端固定安装有驱动齿轮(405)。

    3.根据权利要求2所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述筛分部(71)包括筛分筒(711),所述筛分筒(711)转动设置于筛分箱(5)内,所述筛分箱(5)的左端转动连接有第二转杆(712),且第二转杆(712)的右端利用支杆与筛分筒(711)的内壁固定连接,所述第二转杆(712)的左端固定安装有第一传动齿轮(713),所述筛分箱(5)的左端设置有输料通道(714),且输料通道(714)的上端与下料壳(401)连通,所述筛分筒(711)的内壁呈环形分布的连接有金属弹性板(715)。

    4.根据权利要求3所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述震荡部(72)包括圆筒(721),所述圆筒(721)转动套设于第二转杆(712)的外壁,且圆筒(721)的一端固定连接在筛分箱(5)的内壁上,所述圆筒(721)上呈阵列分布的连接有固定杆(722),所述固定杆(722)的一端固定连接有圆球(723)。

    5.根据权利要求3所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述清洁部(73)包括两个存气管(731),两个所述存气管(731)分别设置于筛分箱(5)的前后两端,且两个所述存气管(731)相互靠近的一侧均阵列分布的设置有喷头,所述筛分箱(5)的左端固定连接有两个气筒(732),两个所述气筒(732)上均连接有输气管(733),所述输气管(733)上连接有分流管(734),且分流管(734)的另一端与存气管(731)连通,两个所述气筒(732)相互靠近的一端均活塞式的插接有活动杆(735),两个所述活动杆(735)相互远离的一端均固定连接有活塞板(736),两个所述活动杆(735)相互靠近的一端固定连接有椭圆形圆环(737),所述第二转杆(712)的左端外壁固定套设有拨杆(738)。

    6.根据权利要求1所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述除杂部(74)包括第三转杆(741),所述第三转杆(741)转动设置于收集盒(6)上,所述第三转杆(741)的外壁呈阵列分布的设置有翻料板(742),所述收集盒(6)的前后两侧内壁均呈阵列分布的连接有电磁板(743),所述第三转杆(741)的一端固定连接有第二传动齿轮(744),所述收集盒(6)的下端抽拉式的插接有挡板(745)。

    7.根据权利要求6所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述挡板(745)的一端固定连接有密封板,且密封板上还连接有把手,所述收集盒(6)的下端开设有滑槽,挡板(745)滑动连接在收集盒(6)下端开设的滑槽内,并在滑槽内设置有橡胶垫。

    8.根据权利要求2所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述定量下料机构(4)还包括圆杆(406),所述圆杆(406)固定连接在下料壳(401)的左右两侧内壁上,所述圆杆(406)的外壁转动套设有圆管(407),其中,所述导料板(403)为塑料弹性板。

    9.根据权利要求3所述的一种基于数字模型的增材制造装置,其特征在于:所述筛分筒(711)的直径由左端至右端逐渐增大。


    技术总结
    本发明属于增材制造粉料回收技术领域,具体涉及一种基于数字模型的增材制造装置,包括工作台、支撑架与导料斗,还包括:定量下料机构,所述定量下料机构设置于导料斗的下端,用于控制粉末的下料速度;筛分箱,所述筛分箱固定连接在定量下料机构的下端,所述筛分箱的下端还固定连接有收集盒,所述筛分箱的右端设置有密封盖;粉末处理机构,所述粉末处理机构包括筛分部,所述筛分部设置于筛分箱内部,所述筛分箱的内部还设置有震荡部,所述筛分箱的前后两端设置有清洁部,所述收集盒的内部设置有除杂部。本发明采用全封闭设计,内置高效过滤结构,防止金属粉末泄漏污染环境,同时实现粉末的循环回收利用,减少资源浪费。

    技术研发人员:杨义,黄磊,李芳玲
    受保护的技术使用者:苏州博创熠鑫智造科技有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-38139.html

    最新回复(0)