塞8 ;所述滾軸組件5設置于工作腔2內部，所述滾軸組件5包括滾軸A501、滾軸B502、滾軸C503、滾軸D504和導軌505 ;所述導軌505為無底面的正方形導軌；所述導軌505的兩端位于工作腔2的下底面；所述滾軸A501、滾軸B502、滾軸C503、滾軸D504分別位于和導軌505的四個頂點；所述粉末噴射組件1、滾軸組件5和活塞8分別連接有步進電機和步進電機驅動器；所述計算機控制系統包括計算機，所述計算機通過數據線連接各個步進電機驅動器的控制卡和激光發(fā)生器3的控制卡。所述粉末供給桶101中的粉末為鑄鐵粉末，所述粉末的粒徑范圍在0.02-0.08mm。
[0025]工作過程為:
[0026]粉末供給桶101中的粉末通過粉末管道102傳遞至粉末噴頭組件9，粉末噴頭902向粉末臺7直接噴粉，隨后位于導軌505右下頂點的滾軸D504自右向左碾壓使粉末保持水平，當滾軸D504滾至左下頂點時，滾軸B502到達右下頂點位置；隨后激光發(fā)生器3通過激光噴頭4燒結粉末后活塞8下降，粉末噴頭9再次對粉末臺7噴粉，滾軸B502自右向左碾壓使粉末保持水平，以此不斷重復，使四根滾軸循環(huán)工作碾壓，大大提高了激光打印的效率和速度的同時也保證了鋪粉的均勻性。
[0027]以離心栗的栗殼為例，其過程具體如下:
[0028](I)建立鑄鐵栗殼的CAD三維模型圖形(格式為STL格式)，并將離心栗等厚度切片分層，根據粉末的大小將切片厚度定為0.05mm ;
[0029](2)將栗殼切片的輪廓線二維圖片轉化成激光的掃描軌跡；首先對二維圖形輪廓線內的區(qū)域進行平行線掃描，再沿著輪廓線進行掃描，相鄰的切片之間的平行線距離是0.05_，之間的夾角是90° ;
[0030](3)通過粉末噴頭組件9對粉末臺7表面噴射粉末，并通過滾軸組件5對粉末進行碾壓；
[0031 ] (4)當步進電機驅動滾軸D504滾過粉末臺7至左下頂點，完成激光燒結后，控制活塞的步進電機驅動活塞8下降0.05mm,粉末噴頭組件9再次對粉末臺7表面噴射粉末，與此同時滾軸B502開始對粉末進行碾壓。重復步驟(3)和步驟(4);如此往復，滾軸組件5中的4根滾軸聯動，既節(jié)省了時間也保持了表面粉末厚度的均勻性。
[0032](5)零件完成后，清除粉末臺7內的鑄鐵粉末，取出栗殼即可得到最終產品。
[0033]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種新型3D激光打印設備，其特征在于，包括至少一組粉末噴射組件(1)、工作腔(2)、激光發(fā)生器(3)、激光噴頭(4)、滾軸組件(5)、粉末收集桶(6)、粉末臺(7)、活塞(8)和計算機控制系統； 所述粉末噴射組件(I)包括依次連接的粉末供給桶(101)、粉末管道(102)和粉末噴頭組件(9);所述粉末供給桶(101)和激光發(fā)生器(3)均設置于工作腔(2)的上部；所述工作腔(2)的下部設有粉末收集桶(6)和粉末臺(7);所述粉末噴頭組件(9)直接對應粉末臺(7);所述粉末臺(7)上方設有與激光發(fā)生器(3)連接的激光噴頭⑷；所述粉末臺(7)下方連接活塞(8);所述滾軸組件(5)設置于工作腔(2)內部，所述滾軸組件(5)包括滾軸A(501)、滾軸B(502)、滾軸C(503)、滾軸D(504)和導軌(505);所述導軌(505)為無底面的正方形導軌；所述導軌(505)的兩端連接工作腔(2)的底面；所述滾軸A(501)、滾軸B(502)、滾軸C(503)和滾軸D(504)分別位于導軌(505)的四個頂點；所述粉末噴射組件(I)、滾軸組件(5)和活塞(8)各自連接有步進電機和步進電機驅動器；所述計算機控制系統包括計算機，所述計算機通過數據線連接各個步進電機驅動器的控制卡和激光發(fā)生器(3)的控制卡。2.根據權利要求1所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末噴射組件(I)為兩組，對稱分布于激光發(fā)生器(3)兩側。3.根據權利要求1或2所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末噴頭組件(9)包括依次連接的連接座、轉盤(901)和至少五個粉末噴頭(902);所述粉末噴頭(902)對應粉末臺(7) ο4.根據權利要求3所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末噴頭(902)為五個，其中一個位于轉盤(901)的中心處，剩余四個關于轉盤(901)中心處呈對稱布置。5.根據權利要求1或4所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末噴頭(902)和轉盤(901)之間的夾角為90° ;所述粉末管道(102)與水平方向夾角為45°。6.根據權利要求1或4所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末噴頭(902)和轉盤(901)之間為螺栓連接。7.根據權利要求1或4所述的一種新型3D激光打印設備，其特征在于，所述粉末供給桶(101)中的粉末為鑄鐵粉末，所述粉末的粒徑范圍在0.02-0.08mm。
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型3D激光打印設備，包括粉末噴射組件、工作腔和計算機控制系統；粉末噴射組件包括粉末供給桶、粉末管道和粉末噴頭組件；粉末供給桶和激光發(fā)生器位于工作腔頂部，工作腔下部設有粉末收集桶和粉末臺；粉末臺上部設有與激光發(fā)生器連接的激光噴頭；粉末臺下部連接活塞；滾軸組件設置于工作腔內部，包括四個滾軸和導軌；導軌為無底面的正方形導軌，其兩端位于工作腔的底面；四個滾軸分別位于導軌四個頂點；粉末噴射組件、滾軸組件和活塞各自連接步進電機和步進電機驅動器；計算機控制系統通過數據線分別連接步進電機驅動器和激光發(fā)生器的控制卡；該打印設備提高了3D打印的速度和效率，同時克服了噴粉易造成粉末不均勻的缺點。
【IPC分類】B22F3/105, B33Y30/00
【公開號】CN204912764
【申請?zhí)枴緾N201520647791
【發(fā)明人】任旭東, 黃晶晶, 羅春暉, 任云鵬, 周王凡, 佟艷群, 孫建榮, 徐士東, 吳教義
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月25日