多层并行3D打印装置以及打印方法与流程

本发明涉及增材制造设备，尤其涉及一种多层并行3d打印装置以及打印方法。

背景技术：

1、3d打印是近年迅速发展起来的高端数字化制造技术，是利用材料逐层累加来制造实体零件的快速成型方法。金属3d打印作为整个3d打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是智能制造产业的重要发展方向。

2、激光选区熔化成型(slm)为保证成型平台粉末铺放均匀，刮刀的速度不能设置过快，因此铺粉时间消耗过多导致最终成型效率下降。连续铺粉增材制造设备是slm成形过程中铺粉与扫描同时进行，即边铺粉边扫描的高效率打印过程。

3、金属slm成型设备在进行零件加工时，激光熔化粉末会产生火花溅射现象，形成烟尘。当设备长时间进行零件加工时，烟尘极易粘附在激光护镜上，导致镜片升温造成不必要破损；烟尘阻挡上方照射的激光，极有可能会导致激光的衰减，降低粉床区域激光能量，粉末不能按照预期熔融；烟尘对制件打印成型质量有极大的影响，局部区域内烟尘颗粒若不能有效吸走会影响打印质品质。目前对于大幅面零件加工时，一方面由于风场较大导致气流分布不均匀，烟尘去除效果不佳，进而影响打印品质，另一方面加工效率比较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种多层并行3d打印装置，用于解决现有3d打印设备针对大幅面零件加工时烟尘去除效果不好以及加工效率比较低的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明实施例提供一种多层并行3d打印装置，包括平移组件以及激光组件，还包括刮刀组件、风路系统以及升降系统；

4、所述风路系统包括至少两组吹烟组件，每一组所述吹烟组件均用于吸收对应激光加工区产生的烟尘；

5、所述刮刀组件具有多组，且每一所述激光加工区均位于其中一刮刀组件的移动轨迹上；所述升降系统用于单独调节各刮刀组件相对打印面的高度；

6、所述激光组件包括至少两组出光头，各所述出光头与吹烟组件一一对应，每一所述出光头朝向对应吹烟组件的激光加工区；

7、所述平移组件用于驱使吹烟组件、刮刀组件以及出光头同步水平移动。

8、进一步地，所述升降系统包括多组升降台，所述升降台与刮刀组件一一对应，所述刮刀组件安设于对应升降台上。

9、进一步地，所述平移组件包括x向导轨，各所述吹烟组件依次滑动设置于x向导轨上。

10、进一步地，所述吹烟组件为n组，所述刮刀组件为n+1组；沿x向，位于其中一端部的所述吹烟组件上安设有两组刮刀组件，且该吹烟组件位于两组刮刀组件之间；另外各所述吹烟组件均安设一组刮刀组件。

11、进一步地，所述激光组件还包括光纤激光器、分束器以及多支分光路，所述分束器与光纤激光器连接；各所述分光路与出光头一一对应，每一所述分光路连接分束器与对应的出光头，且于每一所述分光路上设置有光闸。

12、进一步地，所述吹烟组件包括吹风件与吸风件，所述吹风件与吸风件相对设置且两者之间形成所述激光加工区。

13、进一步地，所述吹风件包括第一箱体，所述第一箱体具有朝向吸风件的出风板，于所述出风板的出风区均布若干出风孔；所述吸风件包括第二箱体，所述第二箱体具有朝向出风件的吸风板，所述吸风板具有正对出风区的吸风区，所述吸风区均布若干吸风孔。

14、进一步地，于所述第一箱体内设置有导风板，所述导风板分隔第一箱体内部空间为若干导风槽；各所述导风槽的一端均连通至第一箱体的进风口，另一端均延伸至出风板，且所述导风板均分出风区。

15、进一步地，所述导风槽于第一箱体内呈弧形延伸。

16、本发明实施例还提供一种多层并行3d打印方法，采用上述打印装置；

17、通过所述升降系统调整各刮刀组件的高度，且沿铺粉方向各刮刀组件距离打印面的高度依次增加，所述平移组件驱使吹烟组件、刮刀组件以及出光头同步水平移动，且水平移动过程中所述激光组件对打印面加工。

18、本发明具有以下有益效果：

19、本发明中，打印装置具有多组刮刀组件，且可以通过升降系统控制各刮刀组件的相对打印面的高度，由此可以根据铺粉厚度调整各刮刀组件的高度，通过平移组件驱使吹烟组件、刮刀组件以及出光头同步水平移动，进而使得打印装置可以进行多层并行打印，打印效率非常高；另外，每一组吹烟组件均对应有激光加工区，吹烟组件只是用于吸收其对应激光加工区产生的烟尘，吹烟组件产生的风场区域较小，可以保证风场气流的均匀性，烟尘去除效果非常好。基于此，本发明提供的打印装置非常适用于大幅面零件加工，不但加工效率非常高，而且有效保证加工质量。

技术特征：

1.一种多层并行3d打印装置，包括平移组件以及激光组件，其特征在于，还包括刮刀组件、风路系统以及升降系统；

2.如权利要求1所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述升降系统包括多组升降台，所述升降台与刮刀组件一一对应，所述刮刀组件安设于对应升降台上。

3.如权利要求1所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述平移组件包括x向导轨，各所述吹烟组件依次滑动设置于x向导轨上。

4.如权利要求3所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述吹烟组件为n组，所述刮刀组件为n+1组；沿x向，位于其中一端部的所述吹烟组件上安设有两组刮刀组件，且该吹烟组件位于两组刮刀组件之间；另外各所述吹烟组件均安设一组刮刀组件。

5.如权利要求1所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述激光组件还包括光纤激光器、分束器以及多支分光路，所述分束器与光纤激光器连接；各所述分光路与出光头一一对应，每一所述分光路连接分束器与对应的出光头，且于每一所述分光路上设置有光闸。

6.如权利要求1所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述吹烟组件包括吹风件与吸风件，所述吹风件与吸风件相对设置且两者之间形成所述激光加工区。

7.如权利要求6所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述吹风件包括第一箱体，所述第一箱体具有朝向吸风件的出风板，于所述出风板的出风区均布若干出风孔；所述吸风件包括第二箱体，所述第二箱体具有朝向出风件的吸风板，所述吸风板具有正对出风区的吸风区，所述吸风区均布若干吸风孔。

8.如权利要求7所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，于所述第一箱体内设置有导风板，所述导风板分隔第一箱体内部空间为若干导风槽；各所述导风槽的一端均连通至第一箱体的进风口，另一端均延伸至出风板，且所述导风板均分出风区。

9.如权利要求8所述的多层并行3d打印装置，其特征在于，所述导风槽于第一箱体内呈弧形延伸。

10.一种多层并行3d打印方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述打印装置；

技术总结本发明提供了一种多层并行3D打印装置，包括平移组件以及激光组件，还包括刮刀组件、风路系统以及升降系统；风路系统包括至少两组吹烟组件，每一组吹烟组件均用于吸收对应激光加工区产生的烟尘；刮刀组件具有多组，且每一激光加工区均位于其中一刮刀组件的移动轨迹上；升降系统用于单独调节各刮刀组件相对打印面的高度；激光组件包括至少两组出光头，各出光头与吹烟组件一一对应，每一出光头朝向对应吹烟组件的激光加工区；平移组件用于驱使吹烟组件、刮刀组件以及出光头同步水平移动。提供的打印装置非常适用于大幅面零件加工，不但加工效率非常高，而且有效保证加工质量。技术研发人员：张国庆,廖欢,程坦,东芳,刘胜受保护的技术使用者：湖南珞佳智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5