本實(shí)用新型屬于金屬粉末激光熔化增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置。

背景技術(shù)：

“3D打印”技術(shù)，也稱為增量制造技術(shù)，產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)80年代的美國(guó)，CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CNC(數(shù)字化控制)、自動(dòng)控制、激光等技術(shù)的發(fā)展是其產(chǎn)生的前因，至今發(fā)展不到30年。“3D打印”技術(shù)是全球先進(jìn)制造領(lǐng)域興起的一項(xiàng)集光/機(jī)/電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體的制造技術(shù)。在此領(lǐng)域，我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家之間的技術(shù)差距較小，幾乎位于同一起跑線上。之所以稱之為增量制造，依據(jù)其與傳統(tǒng)切削等材料“去除”制造工藝不同，該技術(shù)通過(guò)將粉末、液體、薄片等離散材料逐層堆積，“自然生長(zhǎng)”成三維實(shí)體，因此被通俗叫做“3D打印”技術(shù)。該技術(shù)將三維實(shí)體整體成形，改變?yōu)槿舾啥S平面的疊加成形，大大降低了制造復(fù)雜度。理論上，但凡能夠在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型，即可應(yīng)用該技術(shù)在無(wú)需刀具、模具及復(fù)雜工藝條件下快速地將設(shè)計(jì)原型變?yōu)閷?shí)物。目前，該技術(shù)在國(guó)防、航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、模具、鑄造、農(nóng)業(yè)、家電、工藝美術(shù)、動(dòng)漫等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展水平依然是衡量一個(gè)國(guó)家整體實(shí)力的關(guān)鍵標(biāo)志之一，而未來(lái)制造技術(shù)在數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、材料等關(guān)聯(lián)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，必然走向數(shù)字化和智能化?！?D打印”技術(shù)作為整個(gè)先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)中數(shù)字化和智能化較為突出的一類，其發(fā)展也會(huì)在不同層面深刻地對(duì)制造業(yè)整體構(gòu)成影響。首先，“3D打印”技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大(廣度)；其次，“3D打印”技術(shù)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用層面不斷深入(深度)；再者，3D打印技術(shù)自身的物化形式(裝備與工藝)將更加豐富。由此，該技術(shù)必然會(huì)逐步滲透到國(guó)防、航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域，影響著上述各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)理論和理念，并配合其他傳統(tǒng)技術(shù)，完善甚至更新某些司空見(jiàn)慣的制造方案，致使制造更為智能、簡(jiǎn)捷、綠色的產(chǎn)品性能更加貼近理想狀態(tài)。

在3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting，SLM)技術(shù)處于高端，是未來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)金屬零部件激光直接成形技術(shù)。

SLM技術(shù)是利用高能量激光束熔化預(yù)先鋪在粉床上的薄層粉末，逐層熔化堆積成形。在SLM成形過(guò)程中，每層激光掃描結(jié)束后，送粉缸上升一定高度，鋪粉刮刀將粉末均勻的鋪設(shè)在成形缸表面。

然而，采用現(xiàn)有的鋪粉刮刀裝置進(jìn)行鋪粉時(shí)，存在以下問(wèn)題：

由于粉末及打印零件結(jié)構(gòu)等原因，成形零件表面可能會(huì)產(chǎn)生球化、翹曲等高點(diǎn)，因此，鋪粉刮刀在鋪設(shè)粉末的過(guò)程中可能會(huì)損壞打印零件，或直接在高點(diǎn)處卡住，從而導(dǎo)致鋪粉過(guò)程難以順利進(jìn)行，也降低了打印成功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置，可有效解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型提供一種選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置，包括固定板(1)、活動(dòng)支撐架(2)、彈性組件(3)、刮刀(4)以及刮刀架(5)；其中，所述彈性組件(3)包括彈簧(3.1)、導(dǎo)軌(3.2)、滑塊(3.3)以及頂絲(3.4)；

所述活動(dòng)支撐架(2)側(cè)面的下方固定安裝至少一個(gè)所述彈簧(3.1)；所述活動(dòng)支撐架(2)側(cè)面的上方裝配所述頂絲(3.4)；在所述彈簧(3.1)與所述頂絲(3.4)之間夾持安裝所述固定板(1)；所述頂絲(3.4)的伸長(zhǎng)量可調(diào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)彈簧(3.1)的壓縮量；

所述活動(dòng)支撐架(2)側(cè)面還固定安裝垂直狀態(tài)的所述導(dǎo)軌(3.2)，所述滑塊(3.3)可滑動(dòng)套設(shè)于所述導(dǎo)軌(3.2)上；所述固定板(1)與所述滑塊(3.3)固定連接；

所述刮刀(4)通過(guò)所述刮刀架(5)固定安裝于所述活動(dòng)支撐架(2)的底部；當(dāng)所述刮刀(4)碰觸到凸起點(diǎn)而產(chǎn)生向上的分力時(shí)，推動(dòng)所述活動(dòng)支撐架(2)整體相對(duì)于所述固定板(1)沿所述導(dǎo)軌(3.2)的方向向上彈起。

優(yōu)選的，所述固定板(1)用于裝配鋪粉刮刀驅(qū)動(dòng)裝置。

優(yōu)選的，所述彈簧(3.1)的設(shè)置數(shù)量為3個(gè)。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌(3.2)的設(shè)置數(shù)量為兩個(gè)。

優(yōu)選的，每個(gè)所述導(dǎo)軌(3.2)安裝的所述滑塊(3.3)的數(shù)量為兩個(gè)。

優(yōu)選的，所述刮刀(4)的刀口處具有圓角，所述圓角用于當(dāng)鋪粉刮刀碰觸到凸起點(diǎn)時(shí)，使其產(chǎn)生向上的分力。

優(yōu)選的，還包括刮刀俯仰角調(diào)節(jié)件(6)；所述刮刀(4)通過(guò)所述刮刀俯仰角調(diào)節(jié)件(6)與所述刮刀架(5)裝配。

優(yōu)選的，所述刮刀俯仰角調(diào)節(jié)件(6)為調(diào)整螺絲。

本實(shí)用新型提供的選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

鋪粉刮刀裝置具有彈跳的功能，即：刮刀碰觸到凸起點(diǎn)而產(chǎn)生向上的分力時(shí)，可推動(dòng)活動(dòng)支撐架整體相對(duì)于固定板向上彈起，最終實(shí)現(xiàn)刮刀向上彈跳功能，因此，在滿足鋪粉刮刀正常的工作外，能夠越過(guò)打印過(guò)程中出現(xiàn)的較小的凸起高點(diǎn)，最大限度的降低打印過(guò)程中帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)及失敗的可能，保證鋪粉過(guò)程順利進(jìn)行，也能夠有效提高打印成功率，降低打印成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置的主視圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的刮刀支撐結(jié)構(gòu)的立體圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

結(jié)合圖1-圖3，本實(shí)用新型提供一種選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置，包括固定板1、活動(dòng)支撐架2、彈性組件3、刮刀4以及刮刀架5；其中，彈性組件3包括彈簧3.1、導(dǎo)軌3.2、滑塊3.3以及頂絲3.4；

活動(dòng)支撐架2側(cè)面的下方固定安裝至少一個(gè)彈簧3.1；在圖3中，共安裝有3個(gè)彈簧；活動(dòng)支撐架2側(cè)面的上方裝配頂絲3.4；在彈簧3.1與頂絲3.4之間夾持安裝固定板1；頂絲3.4的伸長(zhǎng)量可調(diào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)彈簧3.1的壓縮量；

活動(dòng)支撐架2側(cè)面還固定安裝垂直狀態(tài)的導(dǎo)軌3.2，滑塊3.3可滑動(dòng)套設(shè)于導(dǎo)軌3.2上；固定板1與滑塊3.3固定連接；

刮刀4通過(guò)刮刀架5固定安裝于活動(dòng)支撐架2的底部；刮刀4的刀口處具有圓角，圓角用于當(dāng)鋪粉刮刀碰觸到凸起點(diǎn)時(shí)，使其產(chǎn)生向上的分力。當(dāng)刮刀4碰觸到凸起點(diǎn)而產(chǎn)生向上的分力時(shí)，推動(dòng)活動(dòng)支撐架2整體相對(duì)于固定板1沿導(dǎo)軌3.2的方向向上彈起。

本實(shí)用新型提供的鋪粉刮刀裝置，其工作原理為：

固定板1與鋪粉刮刀驅(qū)動(dòng)裝置裝配到一起，在鋪粉刮刀驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鋪粉刮刀裝置整體在成形零件表面進(jìn)行鋪粉的過(guò)程中，固定板1只進(jìn)行水平方向的移動(dòng)，不會(huì)發(fā)生垂直方向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)刮刀4在鋪粉過(guò)程中碰觸到凸起點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生向上的分力；向上的分力會(huì)推動(dòng)活動(dòng)支撐架2相對(duì)于固定板1向上彈起。此處，彈簧和頂絲的作用，使活動(dòng)支撐架2相對(duì)于固定板1具有向上彈起的自由度；并且，頂絲的伸長(zhǎng)量可調(diào)節(jié)，當(dāng)頂絲伸長(zhǎng)量調(diào)整時(shí)，可控制彈簧的壓縮量，彈簧的壓縮量反映了彈簧的彈力，而彈簧的彈力限制了刮刀向上的力的大小。而滑塊和導(dǎo)軌的作用為：限制了鋪粉刮刀的運(yùn)動(dòng)方向，使得鋪粉刮刀只能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中，為更為穩(wěn)定的限制鋪粉刮刀的運(yùn)動(dòng)方向，可設(shè)置多個(gè)導(dǎo)軌，每個(gè)導(dǎo)軌可安裝多個(gè)滑塊。例如，在附圖中，導(dǎo)軌3.2的設(shè)置數(shù)量為兩個(gè)。每個(gè)導(dǎo)軌3.2安裝的滑塊3.3的數(shù)量為兩個(gè)。

由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型提供的選區(qū)激光熔化系統(tǒng)成形鋪粉刮刀裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

鋪粉刮刀裝置具有彈跳的功能，即：刮刀碰觸到凸起點(diǎn)而產(chǎn)生向上的分力時(shí)，可推動(dòng)活動(dòng)支撐架整體相對(duì)于固定板向上彈起，最終實(shí)現(xiàn)刮刀向上彈跳功能，因此，在滿足鋪粉刮刀正常的工作外，能夠越過(guò)打印過(guò)程中出現(xiàn)的較小的凸起高點(diǎn)，最大限度的降低打印過(guò)程中帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)及失敗的可能，保證鋪粉過(guò)程順利進(jìn)行，也能夠有效提高打印成功率，降低打印成本。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。