本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種激光燒結(jié)3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：
：

3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件?，F(xiàn)有的3D打印技術(shù)主要有熔融沉積成型技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、立體平板印刷技術(shù)、數(shù)字光處理技術(shù)。

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)以激光器為能量源，通過紅外激光束的能量，使照射部位的塑料、蠟、陶瓷、金屬或其復(fù)合物的粉末融化并均勻地?zé)Y(jié)在加工平面上。該方法可成型材料廣泛，任何加熱后能夠形成原子間粘結(jié)的粉末材料都可以作為選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的成型材料；未燒結(jié)區(qū)域的粉末對上層燒結(jié)區(qū)域可以起到支撐作用，因此無需額外雙色機(jī)支撐系統(tǒng)；與其他3D打印技術(shù)只能制造樣品或模型相比，由于選擇性激光燒結(jié)技術(shù)直接將原材料燒結(jié)成型，確保了制件的強(qiáng)度，因此可直接成型復(fù)雜的高強(qiáng)度零部件，從而有效降低了單件或小批量生產(chǎn)零件時(shí)的模具成本?，F(xiàn)有的激光燒結(jié)3D打印機(jī)存在以下技術(shù)問題：激光單元的光路誤差大、光能量損耗多、粉末燒結(jié)的質(zhì)量差；工作臺上的粉末材料存在間隙、使得粉末材料的導(dǎo)熱性低從而影響對激光的能量吸收效率低、吸收能量不均勻，粉末材料之間存在間隙，導(dǎo)致成品的表面粗糙，強(qiáng)度不足；工作臺和送粉臺的升降位移誤差大，影響制件的成型質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中激光燒結(jié)3D打印機(jī)的激光單元的光路誤差大、光能量損耗多、粉末燒結(jié)的質(zhì)量差；工作臺上的粉末材料制件存在間隙、使得粉末材料的導(dǎo)熱性低從而影響對激光的能量吸收效率低、吸收能量不均勻，粉末材料之間存在間隙，導(dǎo)致成品的表面粗糙、強(qiáng)度不足；工作臺和送粉臺的升降位移誤差大，影響制件的成型質(zhì)量，從而提出一種激光燒結(jié)3D打印機(jī)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種激光燒結(jié)3D打印機(jī)，包括：

機(jī)座，所述機(jī)座內(nèi)設(shè)置有粉末回收裝置。

工作平臺，所述工作平臺通過第一氣缸設(shè)置在所述機(jī)座的上方。

第一送粉裝置和第二送粉裝置，所述第一送粉裝置和所述第二送粉裝置分別設(shè)置在所述工作平臺的兩側(cè)，所述第一送粉裝置和所述第二送粉裝置分別通過第二氣缸、第三氣缸設(shè)置在所述機(jī)座的上方。

加熱板，所述加熱板可移動(dòng)的設(shè)置在所述工作平臺的上方，所述加熱板內(nèi)設(shè)置有第一加熱裝置和溫度傳感器。

激光器和掃描振鏡系統(tǒng)，所述激光器和所述掃描振鏡系統(tǒng)設(shè)置在所述工作平臺的上方，所述掃描振鏡系統(tǒng)包括聚焦鏡、X軸振鏡、Y軸振鏡。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一送粉裝置內(nèi)設(shè)置有第一粉末供應(yīng)臺，所述第一粉末供應(yīng)臺的下方連接所述第二氣缸的活塞桿，所述第一粉末供應(yīng)臺的上方鋪設(shè)有第一粉末材料，所述第一粉末材料的上方設(shè)置有第一輥筒。

所述第二送粉裝置內(nèi)設(shè)置有第二粉末供應(yīng)臺，所述第二粉末供應(yīng)臺的下方連接所述第三氣缸的第二活塞桿，所述第一粉末供應(yīng)臺的上方鋪設(shè)有第二粉末材料，所述第二粉末材料的上方設(shè)置有第二輥筒。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述工作平臺、所述第一粉末供應(yīng)臺、所述第二粉末供應(yīng)臺內(nèi)設(shè)置有位移傳感器。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一送粉裝置和所述第二送粉裝置的上方分別設(shè)置有第二加熱裝置和第三加熱裝置。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述加熱板的第一端下表面連接有第四氣缸，所述第四氣缸的下端連接有滑動(dòng)塊，所述機(jī)座上固定設(shè)置有滑動(dòng)導(dǎo)軌，所述滑動(dòng)塊在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌上滑動(dòng)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)置方向與所述第一送粉裝置和所述第二送粉裝置的連接方向相反。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述加熱板下表面采用導(dǎo)熱材料制成，所述加熱板的四個(gè)側(cè)面和上表面采用絕熱材料制成。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述加熱板的下表面做防粘處理。

本發(fā)明的有益效果在于：其通過在掃描振鏡系統(tǒng)中設(shè)置聚焦鏡、X軸振鏡、Y軸振鏡形成的激光束的直徑小，功率密度高，有效地提高粉末燒結(jié)的質(zhì)量；其通過在工作平臺的上方設(shè)置可移動(dòng)的加熱板，可以向下壓緊粉末，減小了粉末之間的間隙，提高了制件的成型質(zhì)量，避免了孔洞造成的表面粗糙和強(qiáng)度不足，加熱板的下表面對粉末進(jìn)行加熱，提高了粉末材料對激光的能量吸收效率，粉末材料吸收能量均勻，進(jìn)一步提高了粉末的燒結(jié)質(zhì)量；其通過在工作平臺、第一粉末供應(yīng)平臺、第二粉末供應(yīng)平臺內(nèi)設(shè)置位移傳感器，可以實(shí)時(shí)獲取位置信息，并精確地控制工作平臺、第一粉末供應(yīng)平臺、第二粉末供應(yīng)平臺的升降高度，進(jìn)一步提高了制件的成型質(zhì)量。

附圖說明：

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第一送粉裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3位本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第二送粉裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中符號說明：

1-機(jī)座，2-工作平臺，3-第一送粉裝置，4-第二送粉裝置，5-加熱板，6-激光器，7-掃描振鏡系統(tǒng)，8-位移傳感器，9-計(jì)算機(jī)，101-粉末回收裝置，102-第一氣缸，103-第二氣缸，104-第三氣缸，105-第四氣缸，106-滑動(dòng)塊，107-滑動(dòng)導(dǎo)軌，301-第一粉末供應(yīng)臺，302-第一粉末材料，303-第一輥筒，304-第二加熱裝置，401-第二粉末供應(yīng)臺，402-第二粉末材料，403-第二輥筒，404-第三加熱裝置，501-第一加熱裝置，502-溫度傳感器，701-聚焦鏡，702-X軸振鏡，703-Y軸振鏡，1031-第一活塞桿，1041-第二活塞桿。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本發(fā)明的激光燒結(jié)3D打印機(jī)，包括：機(jī)座1，工作平臺2，第一送粉裝置3，第二送粉裝置4，加熱板5，激光器6，掃描振鏡系統(tǒng)7。

所述機(jī)座1內(nèi)設(shè)置有粉末回收裝置101，所述粉末回收裝置101設(shè)置在所述機(jī)座1的中間位置，用于回收所述工作平臺2內(nèi)的多余粉末材料。

所述工作平臺2通過第一氣缸102設(shè)置在所述機(jī)座1的上方，所述第一氣缸102的缸體固定在所述機(jī)座1的上表面，所述工作平臺2的下表面連接所述第一氣缸102的活塞桿，所述工作平臺2可以在所述第一氣缸102的作用上進(jìn)行升降，所述工作平臺2的上表面用于放置待激光燒結(jié)的粉末，所述工作平臺2內(nèi)設(shè)置有位移傳感器8，用于獲取所述工作平臺2的位置信息。

所述第一送粉裝置3和所述第二送粉裝置4分別設(shè)置在所述工作平臺2的兩側(cè)，所述第一送粉裝置3和所述第二送粉裝置4分別通過第二氣缸103、第三氣缸104設(shè)置在所述機(jī)座1的上方，所述第二氣缸103的缸體和所述第三氣缸104的缸體固定設(shè)置在所述機(jī)座1上。所述第一送粉裝置3的結(jié)構(gòu)與所述第二送粉裝置4的結(jié)構(gòu)相同，如圖2所示，所述第一送粉裝置3內(nèi)設(shè)置有第一粉末供應(yīng)臺301，所述第一粉末供應(yīng)臺301的下方連接所述第二氣缸103的活塞桿1031，所述第一粉末供應(yīng)臺301的上方鋪設(shè)有第一粉末材料302，所述第一粉末材料302的上方設(shè)置有第一輥筒303，所述第一輥筒303由電機(jī)控制，可以將所述第一粉末材料302平整的鋪在所述工作平臺2上，所述第一送粉裝置3的上方即所述第一粉末材料302的上方設(shè)置有第二加熱裝置304，用于對所述第一粉末材料302進(jìn)行加熱保溫。如圖3所示，所述第二送粉裝置4內(nèi)設(shè)置有第二粉末供應(yīng)臺401，所述第二粉末供應(yīng)臺401的下方連接所述第三氣缸104的第二活塞桿1041，所述第一粉末供應(yīng)臺401的上方鋪設(shè)有第二粉末材料402，所述第二粉末材料402的上方設(shè)置有第二輥筒403。所述第二輥筒403由電機(jī)控制，可以將所述第二粉末材料402平整的鋪在所述工作平臺2上，所述第二送粉裝置4的上方即所述第二粉末材料402的上方設(shè)置有第三加熱裝置404，用于對所述第二粉末材料402進(jìn)行加熱保溫，所述第一粉末材料302和所述第二粉末材料402可以為相同的粉末材料，也可以為不同的粉末材料。所述第一粉末供應(yīng)臺301、所述第二粉末供應(yīng)臺401內(nèi)設(shè)置有位移傳感器8，用于獲取第一粉末供應(yīng)臺301、所述第二粉末供應(yīng)臺401的位置信息，便于精確地控制所述活塞桿帶動(dòng)所述第一粉末供應(yīng)臺301、所述第二粉末供應(yīng)臺401進(jìn)行升降。

所述加熱板5可移動(dòng)的設(shè)置在所述工作平臺2的上方，如圖4所示，所述加熱板5內(nèi)設(shè)置有第一加熱裝置501和溫度傳感器502。設(shè)置所述第一加熱裝置501以實(shí)現(xiàn)對工作平臺2上的粉末材料的均勻加熱，提高粉末材料對激光的能量吸收效率，使得粉末材料吸收能量均勻，從而提高了粉末的燒結(jié)質(zhì)量，設(shè)置所述溫度傳感器502可以感知所述加熱裝置501的加熱溫度并且控制所述加熱裝置501繼續(xù)加熱或暫停加熱。所述加熱板5的第一端下表面連接有第四氣缸105，所述第四氣缸105的下端連接有滑動(dòng)塊106，所述機(jī)座1上固定設(shè)置有滑動(dòng)導(dǎo)軌107，所述滑動(dòng)塊106在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌107上滑動(dòng)。所述滑動(dòng)導(dǎo)軌107的設(shè)置方向與所述第一送粉裝置3和所述第二送粉裝置4的連接方向相反。通過所述第四氣缸105、所述滑動(dòng)塊106、所述滑動(dòng)導(dǎo)軌107帶動(dòng)所述加熱板5上下升降以及左右移動(dòng)，所述加熱板5下表面采用導(dǎo)熱材料制成，所述加熱板5的四個(gè)側(cè)面和上表面采用絕熱材料制成。所述加熱板5的下表面做防粘處理，放置所述加熱板5的下表面粘上所述粉末材料。

所述激光器6和所述掃描振鏡系統(tǒng)7設(shè)置在所述工作平臺2的上方，所述掃描振鏡系統(tǒng)7包括聚焦鏡701、X軸振鏡702、Y軸振鏡703，所述激光器6發(fā)出的光束經(jīng)過聚焦鏡701進(jìn)行聚焦，再經(jīng)過X軸振鏡和所述Y軸振鏡進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換，使得所述激光束準(zhǔn)確的打到所述工作平臺的待燒結(jié)粉末區(qū)域，所述掃描振鏡系統(tǒng)7連接計(jì)算機(jī)9由計(jì)算機(jī)9進(jìn)行控制，通過計(jì)算機(jī)控9制所述掃描振鏡系統(tǒng)7中的光路轉(zhuǎn)換。

工作原理：工作平臺2通過第一氣缸102下降一個(gè)層面，同時(shí)所述第二氣缸103和所述第三氣缸104帶動(dòng)所述第一粉末供應(yīng)臺301和所述第二粉末供應(yīng)臺401上升一定高度，所述第二加熱裝置304和所述第三加熱裝置404對所述第一粉末材料302和所述第二粉末材料402進(jìn)行預(yù)熱，所述第一輥筒303和所述第二輥筒304將所述第一粉末材料302和所述第二粉末材料402送到所述工作平臺2上，所述滑動(dòng)塊106在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌107上滑動(dòng)帶動(dòng)所述加熱板5移動(dòng)到所述工作平臺2的上方，所述第四氣缸105帶動(dòng)所述加熱板5向下壓緊所述工作平臺2上的粉末材料，并啟動(dòng)所述第一加熱裝置501，通過所述加熱板5的下表面對所述粉末材料進(jìn)行加熱，溫度傳感器502檢測到溫度達(dá)到一定值時(shí)，所述第四氣缸105帶動(dòng)所述加熱板5上移，并通過所述滑動(dòng)塊106在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌107上滑動(dòng)帶動(dòng)所述加熱板5遠(yuǎn)離所述工作平臺2的上方，激光器6發(fā)出激光束，激光束經(jīng)過掃描振鏡系統(tǒng)7到工作平臺2上的粉末層表面，掃描振鏡系統(tǒng)7的轉(zhuǎn)動(dòng)通過計(jì)算機(jī)9控制，三維模型數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)9切片、規(guī)劃路徑，然后通過掃描振鏡系統(tǒng)7的轉(zhuǎn)動(dòng)使激光束按照計(jì)算機(jī)規(guī)劃路徑照射到工作平臺上面的粉末層表面，實(shí)現(xiàn)對粉末材料的激光燒結(jié)，完成一個(gè)層面的粉末激光燒結(jié)，重復(fù)上述步驟完成下一個(gè)層面的激光燒結(jié)，直至這個(gè)整個(gè)制件的完成。

本實(shí)施例所述的激光燒結(jié)3D打印機(jī)，包括：機(jī)座、工作平臺、第一送粉裝置、第二送粉裝置、加熱板、激光器、掃描振鏡系統(tǒng)。其通過在掃描振鏡系統(tǒng)中設(shè)置聚焦鏡、X軸振鏡、Y軸振鏡形成的激光束的直徑小，功率密度高，有效地提高粉末燒結(jié)的質(zhì)量；其通過在工作平臺的上方設(shè)置可移動(dòng)的加熱板，可以向下壓緊粉末，減小了粉末之間的間隙，提高了制件的成型質(zhì)量，避免了孔洞造成的表面粗糙和強(qiáng)度不足，加熱板的下表面對粉末進(jìn)行加熱，提高了粉末材料對激光的能量吸收效率，粉末材料吸收能量均勻，進(jìn)一步提高了粉末的燒結(jié)質(zhì)量；其通過在工作平臺、第一粉末供應(yīng)平臺、第二粉末供應(yīng)平臺內(nèi)設(shè)置位移傳感器，可以實(shí)時(shí)獲取位置信息，并精確地控制工作平臺、第一粉末供應(yīng)平臺、第二粉末供應(yīng)平臺的升降高度，進(jìn)一步提高了制件的成型質(zhì)量。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。