一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置论文和设计-王锐

全文摘要

本实用新型公开了一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，涉及陶瓷滤芯制造技术领域，包括工作平台，工作平台上固设电机a和导向杆，并可转动的设有螺杆，螺杆与导向杆平行，其一端与电机a轴固连，螺杆上通过螺纹连有螺纹套，导向杆上可滑动的套接有导向套，导向套与螺纹套之间固定设有铺粉横梁，铺粉横梁的一侧设有刮板，铺粉横梁上固设有电机b，并可转动的设有下压轴，下压轴的一端与电机b轴固连，还包括铺粉辊、辊轴和两个摆臂，铺粉辊可转动的套接在辊轴上，辊轴的两端分别与两个摆臂的一端固连，摆臂的另一端固定套接在下压轴上。该铺粉装置在平铺粉末原料的同时可压实粉末原料，使铺粉更为均匀平整，满足生产陶瓷滤芯的特殊铺粉需求。

主设计要求

1.一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，包括工作平台（1）、螺杆（2）、电机a（3）、导向杆（4）、螺纹套（5）、导向套（6）、铺粉横梁（7）、刮板（8）、下压轴（9）、铺粉辊（10）、辊轴（11）、电机b（13）和两个摆臂（12），所述螺杆（2）与所述导向杆（4）平行设置于所述工作平台（1）的顶面上，所述螺杆（2）的两端通过支架与所述工作平台（1）可转动的连接，所述导向杆（4）通过支架与所述工作平台（1）固定连接，所述螺纹套（5）通过螺纹套接在所述螺杆（2）上，所述导向套（6）可滑动的套接在所述导向杆（4）上，所述铺粉横梁（7）的两端分别与所述螺纹套（5）和导向套（6）固定连接；所述铺粉辊（10）可转动的套接在所述辊轴（11）上，所述辊轴（11）的两端分别与两个所述摆臂（12）的一端固定连接，所述摆臂（12）的另一端固定套接在所述下压轴（9）上，所述下压轴（9）的两端通过支架与所述铺粉横梁（7）可转动的连接；所述电机a（3）固定设置于所述工作平台（1）上，其输出轴与所述螺杆（2）的一端固定连接，所述电机b（13）固定设置于所述铺粉横梁（7）上，其输出轴与所述下压轴（9）的一端固定连接，所述刮板（8）与所述铺粉横梁（7）的一侧面固定连接。

设计方案

所述铺粉辊（10）可转动的套接在所述辊轴（11）上，所述辊轴（11）的两端分别与两个所述摆臂（12）的一端固定连接，所述摆臂（12）的另一端固定套接在所述下压轴（9）上，所述下压轴（9）的两端通过支架与所述铺粉横梁（7）可转动的连接；

所述电机a（3）固定设置于所述工作平台（1）上，其输出轴与所述螺杆（2）的一端固定连接，所述电机b（13）固定设置于所述铺粉横梁（7）上，其输出轴与所述下压轴（9）的一端固定连接，所述刮板（8）与所述铺粉横梁（7）的一侧面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，还包括中空柱体结构的供粉缸（14）和工作缸（16），所述供粉缸（14）和工作缸（16）固定穿设于所述工作平台（1）内，其一端与所述工作平台（1）的顶面共面设置，所述供粉缸（14）内可滑动的设置有供粉活塞（17），所述工作缸（16）内可滑动的设置有工作板（15）。

3.根据权利要求2所述的一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，所述供粉缸（14）上套接有电加热带。

4.根据权利要求2所述的一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，还包括供粉驱动装置和工作驱动装置，所述供粉驱动装置用于驱动所述供粉活塞（17）在供粉缸（14）内滑动，所述工作驱动装置用于驱动所述工作板（15）在工作缸内滑动。

5.根据权利要求4所述的一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述供粉驱动装置、工作驱动装置、电机a（3）和电机b（13）电联。

6.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，其特征在于，所述工作平台（1）的顶面上固定设置有防护栏板（18）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及陶瓷滤芯制造技术领域，具体为一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置。

背景技术

目前，制造陶瓷滤芯的主要方法任然是利用模具制备出粗坯，再利用烧结技术进行定型。而在利用上述方法制造形状复杂的陶瓷滤芯时，坯体压制模的制造成为其“瓶颈”，特别是在当前激烈竞争的市场经济中产品的更新换代日益加快，小批量、多品种是总的发展趋势，新产品的试制也越来越多。为了满足陶瓷滤芯的柔性制造，已经开始有部分厂家尝试利用激光烧结3D打印技术制造陶瓷滤芯。

激光烧结3D打印技术是一种分层加工制造技术，通过把三维切片一层一层的累积起来，从而得到所要求的物件。利用该技术制备陶瓷滤芯时，其原料为搭配好的陶瓷粉末材料，在每一层，激光能量被用于将粉末熔化，通过扫描，激光能量被“打印”到粉末层上，产生一个固化的层，其后通过逐层扫描烧结，最终制成整个工件。

在上述3D打印制备陶瓷滤芯的过程中，于每一层打印前都需要对原料粉末进行供粉铺粉操作，现有的3D打印机在供粉铺粉时，仅通过铺粉装置将原料按照特定的厚度平铺在待打印区的上方以供打印，但该铺粉方式造成打印区内粉末原料较为蓬松，不同粉末原料之间间隙不同，导致铺粉不够均匀。对于陶瓷滤芯产品而言，为保证其过滤性能，要求制造精度较高，就需要在铺粉的同时压实粉末，减小粉末原料之间的间隙，确保铺粉均匀。另外，根据不同的使用环境，陶瓷滤芯的产品表面空隙率不同，这进一步要求粉末原料压实程度可根据不同产品的制造进行调整。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，在利用3D打印技术制造陶瓷滤芯时，可利用该铺粉装置平铺粉末原料的同时，压实粉末原料，减小粉末间间隙，使铺粉更为均匀平整，同时该压实程度可根据产品类型进行调节，满足生产陶瓷滤芯的特殊铺粉需求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，包括工作平台、螺杆、电机a、导向杆、螺纹套、导向套、铺粉横梁、刮板、下压轴、铺粉辊、辊轴、电机b和两个摆臂，所述螺杆与所述导向杆平行设置于所述工作平台的顶面上，所述螺杆的两端通过支架与所述工作平台可转动的连接，所述导向杆通过支架与所述工作平台固定连接，所述螺纹套通过螺纹套接在所述螺杆上，所述导向套可滑动的套接在所述导向杆上，所述铺粉横梁的两端分别与所述螺纹套和导向套固定连接；

所述铺粉辊可转动的套接在所述辊轴上，所述辊轴的两端分别与两个所述摆臂的一端固定连接，所述摆臂的另一端固定套接在所述下压轴上，所述下压轴的两端通过支架与所述铺粉横梁可转动的连接；

所述电机a固定设置于所述工作平台上，其输出轴与所述螺杆的一端固定连接，所述电机b固定设置于所述铺粉横梁上，其输出轴与所述下压轴的一端固定连接，所述刮板与所述铺粉横梁的一侧面固定连接。

进一步的，还包括中空柱体结构的供粉缸和工作缸，所述供粉缸和工作缸固定穿设于所述工作平台内，其一端与所述工作平台的顶面共面设置，所述供粉缸内可滑动的设置有供粉活塞，所述工作缸内可滑动的设置有工作板。

进一步的，所述供粉缸上套接有电加热带。

进一步的，还包括供粉驱动装置和工作驱动装置，所述供粉驱动装置用于驱动所述供粉活塞在供粉缸内滑动，所述工作驱动装置用于驱动所述工作板在工作缸内滑动。

进一步的，还包括控制器，所述控制器分别与所述供粉驱动装置、工作驱动装置、电机a和电机b电联。

进一步的，所述工作平台的顶面上固定设置有防护栏板。

本实用新型的有益效果是：

该铺粉装置设置铺粉横梁，铺粉横梁在丝杆传动的作用下可横向移动。在铺粉横梁的侧面设置有刮板，当打印普通工件时，刮板在铺粉横梁的带动下一起移动，可将粉末刮至工作区域完成原料粉末的平铺。铺粉横梁上通过支架设置有下压轴，下压轴由电机驱动，下压轴上套接有两个摆臂，两个摆臂之间通过辊轴设置有铺粉辊，当打印特殊工件时，利用该铺粉辊可以对工作区域内的粉末原料进行压实处理，确保工件质量。

设置防护栏板，可将被刮板及铺粉辊带动的粉料拦截在其框架范围内，方便回收，避免粉料浪费。设置供粉缸对粉末原料进行供粉工作，供粉缸上套接有电加热带，当进行如陶瓷滤芯等产品的打印时，可通过电加热带对供粉缸进行加热，使供粉缸内的粉料始终处于预热状态，保证产品的质量。

附图说明

图1为本实用新型一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置的结构示意图a；

图2为本实用新型一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置的结构示意图b。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2所示，一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置，包括工作平台1。工作平台1内穿设有中空柱体结构的供粉缸14和工作缸16。供粉缸14和工作缸16的一端与工作平台1的顶面共面设置，供粉缸14内可滑动的设置有供粉活塞17，工作缸16内可滑动的设置有工作板15。供粉活塞17在供粉驱动装置的带动下可在供粉缸14内滑动，工作板15在工作驱动装置的带动下可在工作缸内滑动。在使用时，陶瓷滤芯粉末原料投放入供粉缸14内，当供粉活塞17在其驱动装置的带动下向上滑动时，顶起缸内粉料使其露出工作平台1的顶面，完成供粉。该3D打印机的激光装置设置于工作板15的正上方，对工作板15上的粉末原料进行灼烧成型，工作驱动装置带动工作板15向下滑动，可实现产品的逐层灼烧打印。

该铺粉装置还包括螺杆2、电机a3、导向杆4、螺纹套5、导向套6、铺粉横梁7、刮板8、下压轴9、铺粉辊10、辊轴11、电机b13和两个摆臂12。

螺杆2与导向杆4平行设置于工作平台1的顶面上，螺杆2的两端通过支架与工作平台1可转动的连接，导向杆4通过支架与工作平台1固定连接，螺纹套5通过螺纹套接在螺杆2上，导向套6可滑动的套接在导向杆4上，铺粉横梁7的两端分别与螺纹套5和导向套6固定连接。工作平台1的顶面上固定安装有电机a3，电机a3的输出轴与螺杆2的一端固定连接，当电机a3转动时，螺杆2随之一起转动，此时因螺纹套5的旋转自由度被铺粉横梁7以及导向套6限制，故在螺纹副的作用下，螺纹套5将沿着螺杆2的轴向方向移动，此过程中导向套6在导向杆4上与螺纹套5同步移动，以此实现铺粉横梁7的横移过程。

铺粉横梁7的一个侧面设置有刮板8，具体实施时，刮板8的底部比工作平台1的顶面高0.5cm-2cm，当刮板8随铺粉横梁7移动时，在其底部的作用下可将工作平台1上由供粉缸14顶出的打印粉末原料刮向工作板15的上方，并初步铺平。

铺粉辊10可转动的套接在辊轴11上，辊轴11的两端分别与两个摆臂12的一端固定连接，摆臂12的另一端固定套接在下压轴9上，下压轴9的两端通过支架与铺粉横梁7可转动的连接。铺粉横梁7上固定设置有电机b13，电机b3的输出轴与下压轴9的一端固定连接。当电机b3转过一定角度时，带动下压轴9转动，此时铺粉辊10在摆臂12的作用下绕下压轴9轴心转过一定角度，可借此调节铺粉辊10的辊面与工作平台1顶面的距离。在具体实施时，铺粉辊10随铺粉横梁7一起横向移动，当其移动到工作板15的上方时，电机b3转过一个角度，带动铺粉辊10下压，将工作板15上的粉末原料进一步铺平和压实。此铺平压实动作可以反复多次进行，其方式是，在电机a3的正反转作用下，铺粉横梁7在工作板15的上方往返运动，每完成一次往返运动，电机b13均进一步转过一定角度，使铺粉辊10更靠近工作平台1，在该往返运动过程中，粉料在铺粉辊10的作用下达到逐步压实和铺平的效果，满足陶瓷滤芯生产的需要。

陶瓷滤芯的制造过程是：开始打印前，供粉活塞17处于供粉缸14内的低位位置，工作板15处于工作缸16的顶部，其后供粉活塞17向上移动一定距离完成一层打印的供粉，然后该铺粉装置完成上述铺粉动作，刮板8将供粉缸14顶部粉料刮动并平铺在工作板15的上方，该部分粉料在铺粉辊10的作用下压实和进一步铺平，其后激光装置开始工作完成第一层粉料的灼烧打印。第一层打印完成后，工作板15在工作驱动装置的带动下下移一定距离，重复上述过程，完成第二层打印。如此往复，完成整个打印过程。故还设置有控制器，控制器分别与供粉驱动装置、工作驱动装置、电机a3和电机b13电联，实现上述工作过程的自动控制。

进一步的，供粉缸14上套接有电加热带，当进行陶瓷滤芯产品的打印时，可通过电加热带对供粉缸14进行加热，使供粉缸14内的粉料始终处于预热状态，保证产品的质量。

进一步的，工作平台1的顶面上固定设置有防护栏板18，防护栏板18将被刮板8及铺粉辊10带动的粉料拦截在其框架范围内，方便回收，避免粉料浪费。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

设计图

一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置论文和设计

一种用于陶瓷滤芯制造的3D打印铺粉装置论文和设计-王锐

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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