一种金属3D打印机铺粉装置
技术领域
本实用新型涉及金属3D打印机技术领域，具体而言，涉及一种金属 3D打印机铺粉装置。
背景技术
目前SLM型金属3D打印机铺粉装置大多采用单个刮刀进行刮粉和铺粉操作。铺粉装置采用一把刮刀进行铺粉时，其铺粉效果一般，刮刀磨损速度快。当刮刀使用一段时间，磨损程度轻微且产生均匀磨损后，一般通过手动调节铺粉装置上刮刀的高度，以使刮刀可以继续使用。而采用此方法调整刮刀高度，其不仅调节精度低，调节步骤繁琐，还考验调节操作技术。
经过检索发现一些典型现有技术，如申请号为201721316818.X的专利公开了一种3D打印机铺粉装置，如图6所示，其解决了填充粉较为缓慢且填充不均匀的问题。又如申请号为201620181406.9的专利公开了一种3D打印机铺粉装置，如图7所示，该铺粉装置刮粉部位不易变形弯曲，同时铺粉均匀，提高了3D打印件的质量。又如申请号为201720409422.3的专利公开了一种SLM型3D打印机送粉铺粉装置，如图8所示，其能很好地分散所加金属粉末，铺粉效果更好，提高了打印的质量。
由此可见，对于金属3D打印机铺粉装置，其实际应用中的亟待处理的实际问题(如提高刮刀的调整精度等)还有很多未提出具体的解决方案。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足提供了一种金属3D打印机铺粉装置，本实用新型的具体技术方案如下：
一种金属3D打印机铺粉装置，包括铺粉臂，所述铺粉臂上设有L字形凹槽，所述凹槽内设有靠板，所述靠板的侧面设有定位压紧板以及刮刀夹板，所述定位压紧板上设有第一凸台，所述刮刀夹板上设有第二凸台，所述第一凸台与第二凸台之间设有若干块紧密叠合的不锈钢垫片，所述不锈钢垫片与所述第一凸台的上侧面以及所述第二凸台的下侧面贴合，所述第一凸台的右侧面与刮刀夹板抵接，所述第二凸台的左侧面与定位压紧板抵接，所述刮刀夹板的右侧面与靠板抵接，所述定位压紧板通过压紧螺丝固定在靠板之上，所述刮刀夹板上设有第一刮刀以及第二刮刀，所述第一刮刀与第二刮刀相互平行。
可选的，所述刮刀夹板包括第一夹板、第二夹板以及第三夹板，所述第一夹板与第二夹板之间形成有第一卡槽，所述第一刮刀卡接于第一卡槽之中，所述第二夹板与第三夹板之间形成有第二卡槽，所述第二刮刀卡接于第二卡槽之中。
可选的，所述刮刀夹板还包括刮刀夹紧螺丝，所述第一夹板以及第三夹板分别通过刮刀夹紧螺丝与第二夹板固定连接。
可选的，所述不锈钢垫片由不锈钢片制成。
可选的，所述不锈钢片的厚度规格为1mm、0.1mm或0.05mm。
可选的，所述铺粉装置的一侧通过连接件安装于金属3D打印机的线性模组之上，所述铺粉装置的另一侧悬空而形成悬臂梁结构。
本实用新型所取得的有益技术效果包括：
1、通过增加或者减少不锈钢垫片的数量来调整第一刮刀以及第二刮刀的底面高度，可以提高调节精度，简化其调节步骤。操作人员只需要增加或者减少不锈钢垫片的数量即可以很好的调整第一刮刀以及第二刮刀的底面高度，极大的简化了其对操作技术的要求，具有很好的实用性和推广性。
2、在刮刀夹板上设置第一刮刀以及第二刮刀，通过设置两把刮刀，也可以提高铺粉效果，降低刮刀的磨损速度。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本实用新型。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本实用新型实施例中一种金属3D打印机铺粉装置的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例中一种金属3D打印机铺粉装置的局部结构示意图；
图3是本实用新型实施例中刮刀夹板的结构示意图；
图4是本实用新型实施例中第一刮刀以及第二刮刀的结构示意图；
图5是本实用新型实施例中一种金属3D打印机的整体结构示意图；
图6是现有技术中一种3D打印机铺粉装置的结构示意图；
图7是现有技术中一种3D打印机铺粉装置的结构示意图；
图8是现有技术中一种SLM型3D打印机送粉铺粉装置的结构示意图。
附图标记说明：1、铺粉臂；2、靠板；3、定位压紧板；4、刮刀夹板； 41、第一夹板；42、第二夹板；43、第三夹板；5、第一刮刀；6、第二刮刀；7、不锈钢垫片；8、压紧螺丝；9、刮刀夹紧螺丝；10、打印设备工控机；11、光纤激光器；12、激光光路；13、振镜；14、成型室；15、铺粉装置；16、铺粉缸；17、成型平台；18、打印中的金属零件；19、成型平面；20、金属粉末回收腔；21、伺服缸；22、凹槽；23、第一凸台；24、第二凸台。
具体实施方式
为了使得本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本实用新型的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术是一种能直接成型出接近完全致密度、力学性能良好金属零件的3D打印技术。目前 SLM型金属3D打印机在执行打印操作时都会先通过铺粉装置上的刮刀在成型平台铺上一层金属粉末，然后采用单个刮刀进行刮粉和铺粉。而当刮刀使用一定时间后会产生磨损，导致铺粉层厚精度降低，进而降低了打印精度。
金属3D打印机铺粉装置一般采用单个刮刀，根据刮刀材料的不同分为柔性刮刀和刚性刮刀。目前解决金属3D打印机刮刀磨损问题的方法有两种。
当刮刀磨损严重时，采用第一种方法：直接换一把刮刀。而当刮刀磨损程度轻微且产生均匀磨损后，刮刀底面会比铺粉平面高上一点距离，使得部分该被铺粉的金属粉末，刮刀“够不着”，这时则可以采用第二种方法：手动调节铺粉装置上刮刀的高度，即把定位压紧板上的螺丝松开，被定位压紧板压紧住的并且装夹有刮刀的刮刀夹板随之被松开，调节刮刀夹板的高度使其上的刮刀可以平行地贴在成型平面上，然后拧紧定位压紧板上的螺丝，使刮刀夹板便被压紧住，此时刮刀夹板装夹着的刮刀也处于了合适的高度。
铺粉装置采用一把刮刀进行铺粉时，其铺粉效果一般，刮刀磨损速度快。而采用手动方法调整刮刀高度，其不仅调节精度低，调节步骤繁琐，还考验调节操作技术。
为解决上述问题，本实用新型为一种金属3D打印机铺粉装置，并根据附图所示阐述以下实施例：
实施例一：
一种金属3D打印机铺粉装置，所述铺粉装置的一侧于连接件通过螺丝螺母固定安装在一起，而连接件安装在金属3D打印机的线性模组之上，从而实现铺粉装置的铺粉移动。所述铺粉装置的另一侧采用悬空设计而形成悬臂梁结构。
如图1、2、3以及4所示，该金属3D打印机铺粉装置包括铺粉臂1，所述铺粉臂1上设有L字形凹槽22，所述凹槽22内设有靠板2，所述靠板2的侧面设有定位压紧板3以及刮刀夹板4，所述定位压紧板3之上设有如钩状的第一凸台23，所述刮刀夹板4上设有第二凸台24，所述第一凸台23与第二凸台24之间设有若干块紧密叠合的不锈钢垫片7，所述不锈钢垫片7的下侧面以及上侧面分别与所述第一凸台23的上侧面以及所述第二凸台24的下侧面贴合在一起。
所述第一凸台23的右侧面与刮刀夹板4抵接，所述第二凸台24的左侧面与定位压紧板3抵接，所述刮刀夹板4的右侧面与靠板2抵接，所述定位压紧板3通过压紧螺丝8固定在靠板2之上，所述定位压紧板3通过栓在靠板2上的多颗压紧螺丝8把刮刀夹板4压紧在靠板22上，所述刮刀夹板4上设有第一刮刀5以及第二刮刀6，所述第一刮刀5与第二刮刀 6相互平行。所述第一凸台23的侧面平行于靠板2的侧面，如此可以保证刮刀夹板4的平行安装，进而保证第一刮刀5以及第二刮刀6的平行安装。
本实施例所述的一种金属3D打印机铺粉装置的刮刀高度调节具体实施步骤如下：
步骤一，当第一刮刀5以及第二刮刀6出现磨损现象时，第一刮刀5 以及第二刮刀6的底面和金属3D打印机的成型平面不在同个平面上，拧松压紧螺丝8，根据需要抽出若干块不锈钢垫片7，使得安装在刮刀夹板 4上的第一刮刀5以及第二刮刀6的底面高度下降，直至二者底面与金属 3D打印机的成型平面在同一平面上，停止不锈钢垫片7的抽出。
步骤二，拧紧压紧螺丝8，使得定位压紧板3将刮刀夹板4固定住。
步骤三，第一刮刀5以及第二刮刀6的底面高度调节完毕。
作为一种优选的技术方案，所述不锈钢垫片7由不锈钢片制成，其厚度规格可以选择1mm、0.1mm或0.05mm。
通过增加或者减少不锈钢垫片7的数量来调整第一刮刀5以及第二刮刀6的底面高度，可以提高调节精度，简化其调节步骤。操作人员只需要增加或者减少不锈钢垫片7的数量即可以很好的调整第一刮刀5以及第二刮刀6的底面高度，极大的简化了其对操作技术的要求，具有很好的实用性和推广性。
而在刮刀夹板4上设置第一刮刀5以及第二刮刀6，通过设置两把刮刀，也可以提高铺粉效果，降低刮刀的磨损速度。
实施例二：
一种金属3D打印机铺粉装置，所述铺粉装置的一侧于连接件通过螺丝螺母固定安装在一起，而连接件安装在金属3D打印机的线性模组之上，从而实现铺粉装置的铺粉移动。所述铺粉装置的另一侧采用悬空设计而形成悬臂梁结构。
如图1、2、3以及4所示，该金属3D打印机铺粉装置包括铺粉臂1，所述铺粉臂1上设有L字形凹槽22，所述凹槽22内设有靠板2，所述靠板2的侧面设有定位压紧板3以及刮刀夹板4，所述定位压紧板3之上设有如钩状的第一凸台23，所述刮刀夹板4上设有第二凸台24，所述第一凸台23与第二凸台24之间设有若干块紧密叠合的不锈钢垫片7，所述不锈钢垫片7的下侧面以及上侧面分别与所述第一凸台23的上侧面以及所述第二凸台24的下侧面贴合在一起。
所述第一凸台23的右侧面与刮刀夹板4抵接，所述第二凸台24的左侧面与定位压紧板3抵接，所述刮刀夹板4的右侧面与靠板2抵接，所述定位压紧板3通过压紧螺丝8固定在靠板2之上，所述定位压紧板3通过栓在靠板2上的多颗压紧螺丝8把刮刀夹板4压紧在靠板22上，所述刮刀夹板4上设有第一刮刀5以及第二刮刀6，所述第一刮刀5与第二刮刀6相互平行。所述第一凸台23的侧面平行于靠板2的侧面，如此可以保证刮刀夹板4的平行安装，进而保证第一刮刀5以及第二刮刀6的平行安装。
如图2、图3以及图4所示，所述刮刀夹板4包括第一夹板41、第二夹板42以及第三夹板43，所述第一夹板41与第二夹板42之间形成有第一卡槽，所述第一刮刀5卡接于第一卡槽之中，所述第二夹板42与第三夹板43之间形成有第二卡槽，所述第二刮刀6卡接于第二卡槽之中。所述刮刀夹板4还包括刮刀夹紧螺丝9，所述第一夹板41以及第三夹板43 分别通过刮刀夹紧螺丝9与第二夹板42固定连接。第一卡槽与第二卡槽具有相同形状，第一刮刀5以及第二刮刀6与第一卡槽、第二卡槽匹配一致。
第一刮刀5以及第二刮刀6被夹紧的程度可以由刮刀夹板4上的刮刀夹紧螺丝9来调节。第一夹板41以及第三夹板43分别通过刮刀夹紧螺丝 9与第二夹板42固定连接，也就是说，第一夹板41以及第三夹板43均具有独立调紧刮刀的功能，互不影响。
本实施例所述的一种金属3D打印机铺粉装置的刮刀更换具体实施步骤如下：
步骤一，当第一刮刀5和/或第二刮刀6出现严重磨损，需要更换刮刀时，将压紧螺丝8全部拧出来，取下定位压紧板3、不锈钢垫片7和刮刀夹板4。
步骤二，稍微拧松刮刀夹板4两侧的刮刀夹紧螺丝9，即第一刮板和第三刮板上的刮刀夹紧螺丝9，取出第一刮刀5和/或第二刮刀6。
步骤三，换上新刮刀，适当拧紧刮刀夹板4两侧的刮刀夹紧螺丝9，把刮刀夹板4、不锈钢垫片7和定位压紧板3装回铺粉臂1上，拧上压紧螺丝8(螺丝稍微拧一些，使得刮刀夹板4不掉下即可)，然后一片片抽出不锈钢垫片7，使得安装在刮刀夹板4上的刮刀的底面高度下降，直至刮刀底面与金属3D打印机成型平面在同一平面上，停止不锈钢垫片7的抽出，最后拧紧压紧螺丝8，使得定位压紧板3将刮刀夹板4固定住，刮刀更换完毕。
实施例三：
如图5所示，本实施例提供一种金属3D打印机，其包括实施例一以及实施例二所述的铺粉装置15。
另外，该金属3D打印机还包括打印设备工控机10、光纤激光器11、激光光路12、振镜13、成型室14、装有金属粉末的铺粉缸16、成型平台 17、打印中的金属零件18、成型平面19、金属粉末回收腔20以及伺服缸 21。打印设备工控机10与光纤激光器11、伺服缸21以及振镜13连接，光纤激光器11通过激光光路12与振镜13相连接，振镜13位于成型室 14的上方，铺粉装置15位于成型室14之内，金属粉末回收腔20与成型室14相连接并位于成型室14的下方。
成型平面19位于成型平台17与成型室14，且打印中的金属零件18 设于成型平台17，装有金属粉末的铺粉缸16设于成型室14的下方。
金属粉末回收腔20、成型平台17以及装有金属粉末的铺粉缸16从左往右依次设置。
本实施例中的一种金属3D打印机的具体实施步骤如下：
步骤一，金属打印机工作时，成型平台17下降一个铺粉层厚高度，装满已被铺平金属粉末的铺粉缸16上升一个铺粉层厚高度，处于原点位置的铺粉装置15将一个铺粉层厚高度的金属粉末铺到打印机成型平台17 上，其中第一刮刀5将粉末往前铺，第二刮刀6跟在第一刮刀5后面，对粉末进行二次刮平；
步骤二，光纤激光器11发射激光，激光通过振镜13并按照切片路径扫描熔化金属粉末，直至路径扫描熔化完成后，激光器11停止发射激光，成型平台17下降一个铺粉层厚高度，铺粉装置15回到原点，铺粉缸16 上升一个铺粉层厚高度，铺粉装置15将粉末铺在成型平面19上，即叠加在上一层金属粉末上。
步骤三，如此循环往复，直至打印完成。
综上所述，本实用新型公开了一种金属3D打印机铺粉装置，其所取得有益技术效果包括：
1、通过增加或者减少不锈钢垫片的数量来调整第一刮刀以及第二刮刀的底面高度，可以提高调节精度，简化其调节步骤。操作人员只需要增加或者减少不锈钢垫片的数量即可以很好的调整第一刮刀以及第二刮刀的底面高度，极大的简化了其对操作技术的要求，具有很好的实用性和推广性。
2、在刮刀夹板上设置第一刮刀以及第二刮刀，通过设置两把刮刀，也可以提高铺粉效果，降低刮刀的磨损速度。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本实用新型，但是应当理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置,例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本实用新型的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
