本实用新型涉及3d打印技术领域,特别是涉及一种混料装置。
背景技术:
3d打印(3dprinting)是快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。近年来,随着国内外增材制造技术的不断发展,金属增材制造(金属3d打印)作为3d打印技术的重要分支,越来越受到各行各业的关注。其中,选择性激光熔融(selectivelasermelting,简称slm)和电子束熔融(electronbeammelting,简称ebm)是应用最广泛的金属增材制造技术。随着研究的不断深入,人们对不同种类的金属材料需求也越来越多。
微米级球形金属粉末是目前应用最广泛的金属3d打印材料,在球形金属粉末的制备过程中,以气雾化制粉为例,通常要经历熔炼、雾化、筛分、混料、检测、包装等加工工序。多炉次熔炼的粉末经过筛分后进行合批,混料是其中很重要的加工工序。由于筛粉时粗颗粒和细颗粒通过筛网的时间不同,从而导致筛分后的金属粉末虽然整体粒径符合使用要求,但存在局部区域粒径偏高或偏低的问题,需要后续进行充分混合,而粉末粒径的均一性是金属打印成型效果的重要影响因素之一。由于微米级金属粉末颗粒小且表面粗糙的特性,当环境湿度较高的时候(例如南方空气普遍较为潮湿),金属粉末颗粒容易在混料过程中吸附水蒸气,从而在颗粒的表面形成水膜,影响到粉末流动性,进而影响到粉末最终的打印质量。
技术实现要素:
基于此,有必要提供一种混料装置;该混料装置能够监测混料罐内的湿度,并通过抽气组件和加热组件进行调节,以满足3d打印的金属粉末颗粒在混料时的环境要求。
其技术方案如下:
一个实施例提供了一种混料装置,包括:
机架;
混料罐,所述混料罐转动设在所述机架上,所述混料罐形成有混料腔,所述混料罐设有进料口和出料口,所述进料口和所述出料口均与所述混料腔相通;
监测组件,所述监测组件设在所述混料罐上,所述监测组件用于检测所述混料罐内的湿度;
加热组件,所述加热组件设在所述混料罐内,所述加热组件用于调节所述混料罐内的温度;
抽气组件,所述抽气组件包括抽气机和抽气管,所述抽气机位于所述混料罐的外侧,所述抽气管的一端与所述混料腔相通,所述抽气管的另一端与所述抽气机连通;及
驱动组件,所述驱动组件包括驱动件和控制件,所述驱动件设在所述机架上,所述混料罐与所述驱动件传动连接,所述监测组件、所述加热组件、所述抽气机和所述驱动件均与所述控制件电性连接。
上述混料装置,驱动件驱动混料罐转动,以使混料罐内的金属粉末颗粒进行开始混料操作,监测组件监测混料罐内的湿度,当不符合混料要求时,控制件控制抽气组件和加热组件进行湿度调节,以使混料罐内的环境湿度满足混料要求。
下面进一步对技术方案进行说明:
在其中一个实施例中,所述驱动组件还包括转动轴,所述转动轴转动设在所述机架上,所述混料罐套设在所述转动轴上,所述转动轴与所述驱动件传动连接,所述驱动件转动时带动所述转动轴转动,以使所述转动轴带动所述混料罐转动。
在其中一个实施例中,所述加热组件包括加热线圈,所述加热线圈位于所述混料罐内并绕设在所述转动轴上。
在其中一个实施例中,所述转动轴设有通气管道,所述通气管道具有第一端口和第二端口,所述抽气机通过所述第一端口与所述通气管道相通,所述抽气管固定在所述混料罐的内壁,所述抽气管的一端与所述混料腔相通,所述抽气管的另一端通过所述第二端口与所述通气管道相通或所述抽气管的另一端通过所述第二端口伸入所述通气管道内并与所述抽气机相通。
在其中一个实施例中,所述抽气组件还包括抽气阀,所述抽气阀设在所述转动轴上并位于所述通气管道内,所述抽气阀与所述抽气机电性连接或所述抽气阀与所述控制件电性连接。
在其中一个实施例中,所述机架包括呈间隔设置的第一支架和第二支架,所述驱动组件还包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承设在所述第一支架上,所述第二轴承设在所述第二支架上,所述转动轴的一端通过所述第一轴承转动设在所述第一支架上,所述转动轴的另一端通过所述第二轴承转动设在所述第二支架上。
在其中一个实施例中,所述驱动组件还包括传送带,所述传送带用于将所述驱动件的输出动力传送至所述转动轴。
在其中一个实施例中,所述驱动组件还包括联轴器和减速器,所述联轴器和所述减速器均设在所述第二支架上,所述驱动件具有输出轴,所述减速器具有输入轴,所述传送带绕设于所述驱动件的输出轴和所述减速器的输入轴之间,所述联轴器与所述减速器传动连接,所述转动轴的另一端与所述联轴器传动连接。
在其中一个实施例中,所述混料罐具有沿转轴方向设置的第一结构部、第二结构部和第三结构部,所述第一结构部位于所述第二结构部和所述第三结构部之间,所述第一结构部为环形结构,所述第二结构部在远离所述第一结构部的方向上呈逐渐收缩设置并形成第一锥形体,所述第三结构部在远离所述第一结构部的方向上呈逐渐收缩设置并形成第二锥形体;
所述进料口和所述出料口均设在所述第一结构部,且所述进料口和所述出料口分别设在所述混料罐的相对两侧,所述混料罐还设有进料门和出料门,所述进料门与所述进料口对应设置并能够打开或关闭所述进料口,所述出料门与所述出料口对应设置并能够打开或关闭所述出料口。
在其中一个实施例中,所述监测组件包括温湿计,所述温湿计设在所述混料罐的内壁,所述温湿计与所述控制件电性连接;所述驱动件为与所述控制件电性连接的电机。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中混料装置的整体结构示意图;
图2为图1实施例中混料罐、抽气组件等的放大图;
图3为图1实施例中驱动组件的整体结构放大图。
附图标注说明:
110、第一支架;120、第二支架;200、混料罐;210、进料口;220、出料口;231、第一结构部;232、第二结构部;233、第三结构部;240、进料门;250、出料门;300、温湿计;400、加热组件;510、抽气机;520、抽气管;530、抽气阀;610、驱动件;620、转动轴;630、传送带;640、减速器;650、联轴器;661、第一轴承;662、第二轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明:
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
请参照图1和图2,一个实施例提供了一种混料装置,包括机架、混料罐200、监测组件、加热组件400、抽气组件和驱动组件。
机架提供混料罐200等的安装支撑,将金属粉末等加入混料罐200内(还可以在金属粉末中加入助流剂,以提升因潮湿导致的流动性问题,使混料后的产品均一性和流动性更好),驱动组件驱动混料罐200转动并进行混料,监测组件监测混料罐200内的湿度,若不达标,则通过加热组件400和抽气组件的配合来实现对湿度的调节。
具体地:
请参照图1和图2,在一个实施例中,所述混料罐200转动设在所述机架上,所述混料罐200形成有混料腔,所述混料罐200设有进料口210和出料口220,所述进料口210和所述出料口220均与所述混料腔相通。
在混料罐200转动的时候,出料口220和进料口210均关闭,金属粉末在混料腔内通过混料罐200的转动实现混料。
在一个实施例中,所述监测组件设在所述混料罐200上,所述监测组件用于检测所述混料罐200内的湿度。
监测组件可以是能够对混料罐200内的湿度进行实时监测或定时监测的器件,可以是温湿计300等,监测头应该位于混料罐200内。
在一个实施例中,所述加热组件400设在所述混料罐200内,所述加热组件400用于调节所述混料罐200内的温度。
当混料罐200内的湿度不达标的时候,开启加热组件400产生热量,并配合抽气组件进行抽气,以实现对混料罐200内的进行干燥的技术效果。
请参照图1和图2,在一个实施例中,所述抽气组件包括抽气机510和抽气管520,所述抽气机510位于所述混料罐200的外侧,所述抽气管520的一端与所述混料腔相通,所述抽气管520的另一端与所述抽气机510连通。
抽气机510可以是风机,风机启动的时候,通过抽气管520抽走混料罐200内的气体,一方面实现对混料罐200内的气压调节,另一方面也配合加热组件400实现对混料罐200内的湿度和温度调节。
在一个实施例中,所述驱动组件包括驱动件610和控制件,所述驱动件610设在所述机架上,所述混料罐200与所述驱动件610传动连接,所述监测组件、所述加热组件400、所述抽气机510和所述驱动件610均与所述控制件电性连接。
驱动件610可以是能够输出旋转动力的器件,如伺服电机等,控制件是能够实现控制的器件,可以是plc等,以实现对混料装置的统一控制。
本实施例提供的混料装置,驱动件610驱动混料罐200转动,以使混料罐200内的金属粉末颗粒进行开始混料操作,监测组件监测混料罐200内的湿度,当不符合混料要求时,控制件控制抽气组件和加热组件400进行湿度调节,以使混料罐200内的环境湿度满足混料要求。
在一个实施例中,混料罐200内加热的金属粉末为微米级球形金属粉末,微米级球形金属粉末是目前应用最广泛的金属3d打印材料,主要包括铁基合金、钴基合金、镍基合金、钛合金、铝合金等。用于3d打印时对这些金属粉末的各项指标均有严格要求,如粉末材料的元素成分比例、粒径、流动性、松装密度等。为了保证打印件的质量稳定性,就必须保证粉末材料的稳定均一。
在一个实施例中,请参照图1至图3,所述驱动组件还包括转动轴620,所述转动轴620转动设在所述机架上,所述混料罐200套设在所述转动轴620上,所述转动轴620与所述驱动件610传动连接,所述驱动件610转动时带动所述转动轴620转动,以使所述转动轴620带动所述混料罐200转动。
如图1所示,转动轴620穿过混料罐200,混料罐200固定在转动轴620上,当驱动件610启动后带动转动轴620转动的时候,转动轴620进一步带动混料罐200转动,以实现对混料腔内金属粉末的翻转混合操作。
在一个实施例中,请参照图1和图2,所述加热组件400包括加热线圈,所述加热线圈位于所述混料罐200内并绕设在所述转动轴620上。
加热线圈可以是缠绕在转动轴620的外壁上,加热线圈也可以是呈块的固定在转动轴620的外壁上,以实现对混料罐200内的加热效果。
加热线圈可以是能够实现加热功能的线圈,本领域技术人员可根据加热的温度要求选用合适规格的线圈,如可以是能够实现90°-120°范围的加热要求。
在一个实施例中,请参照图1和图2,所述转动轴620设有通气管道,所述通气管道具有第一端口和第二端口,所述抽气机510通过所述第一端口与所述通气管道相通,所述抽气管520固定在所述混料罐200的内壁,所述抽气管520的一端与所述混料腔相通,所述抽气管520的另一端通过所述第二端口与所述通气管道相通或所述抽气管520的另一端通过所述第二端口伸入所述通气管道内并与所述抽气机510相通。
抽气机510设在混料罐200的外部,而抽气管520的一端需要与混料腔相通,同时,抽气管520的另一端又要与抽气机510连通,因此,可以使转动轴620的全部或部分呈空腔设置(以形成通气管道),第一端口位于混料罐200的外侧,第二端口位于混料罐200的内侧,从而实现混料腔、抽气管520和抽气机510的连通。
可选地,抽气管520也可以直接通过转动轴620的通气管道伸入,并最终与抽气机510相连通。
在一个实施例中,请参照图1和图2,所述抽气组件还包括抽气阀530,所述抽气阀530设在所述转动轴620上并位于所述通气管道内,所述抽气阀530与所述抽气机510电性连接或所述抽气阀530与所述控制件电性连接。
抽气阀530相当于阀门,以配合加热组件400实现对混料罐200内的湿度、温度及气压调节。
需要说明的是,当混料罐200转动的时候,当抽气管520位于上方的时候,金属粉末在下方,此时抽气管520可以开启抽气模式,而当抽气管520位于下方的时候,也即抽气管520处于下方的金属粉末中时,抽气管520需要关闭抽气模式,以避免抽气的时候抽走金属粉末。具体布置的时候,可以结合混料罐200的转动速度来匹配抽气机510及抽气阀530的开启和关闭时间间隔,以进行适配。
在一个实施例中,请参照图1至图3,所述机架包括呈间隔设置的第一支架110和第二支架120,所述驱动组件还包括第一轴承661和第二轴承662,所述第一轴承661设在所述第一支架110上,所述第二轴承662设在所述第二支架120上,所述转动轴620的一端通过所述第一轴承661转动设在所述第一支架110上,所述转动轴620的另一端通过所述第二轴承662转动设在所述第二支架120上。
在一个实施例中,请参照图1和图3,所述驱动组件还包括传送带630,所述传送带630用于将所述驱动件610的输出动力传送至所述转动轴620。
在一个实施例中,请参照图1和图3,所述驱动组件还包括联轴器650和减速器640,所述联轴器650和所述减速器640均设在所述第二支架120上,所述驱动件610具有输出轴,所述减速器640具有输入轴,所述传送带630绕设于所述驱动件610的输出轴和所述减速器640的输入轴之间,所述联轴器650与所述减速器640传动连接,所述转动轴620的另一端与所述联轴器650传动连接。
在一个实施例中,请参照图1和图2,所述混料罐200具有沿转轴方向设置的第一结构部231、第二结构部232和第三结构部233,所述第一结构部231位于所述第二结构部232和所述第三结构部233之间,所述第一结构部231为环形结构,所述第二结构部232在远离所述第一结构部231的方向上呈逐渐收缩设置并形成第一锥形体,所述第三结构部233在远离所述第一结构部231的方向上呈逐渐收缩设置并形成第二锥形体。
如图1和图2所示,混料罐200的中部呈柱状设置,混料罐200的左侧和右侧均呈锥形或圆台形设置。
在一个实施例中,请参照图2,所述进料口210和所述出料口220均设在所述第一结构部231,且所述进料口210和所述出料口220分别设在所述混料罐200的相对两侧,所述混料罐200还设有进料门240和出料门250,所述进料门240与所述进料口210对应设置并能够打开或关闭所述进料口210,所述出料门250与所述出料口220对应设置并能够打开或关闭所述出料口220。
在一个实施例中,所述监测组件包括温湿计300,所述温湿计300设在所述混料罐200的内壁,所述温湿计300与所述控制件电性连接。
在一个实施例中,所述驱动件610为与所述控制件电性连接的电机。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种混料装置,其特征在于,包括:
机架;
混料罐,所述混料罐转动设在所述机架上,所述混料罐形成有混料腔,所述混料罐设有进料口和出料口,所述进料口和所述出料口均与所述混料腔相通;
监测组件,所述监测组件设在所述混料罐上,所述监测组件用于检测所述混料罐内的湿度;
加热组件,所述加热组件设在所述混料罐内,所述加热组件用于调节所述混料罐内的温度;
抽气组件,所述抽气组件包括抽气机和抽气管,所述抽气机位于所述混料罐的外侧,所述抽气管的一端与所述混料腔相通,所述抽气管的另一端与所述抽气机连通;及
驱动组件,所述驱动组件包括驱动件和控制件,所述驱动件设在所述机架上,所述混料罐与所述驱动件传动连接,所述监测组件、所述加热组件、所述抽气机和所述驱动件均与所述控制件电性连接。
2.根据权利要求1所述的混料装置,其特征在于,所述驱动组件还包括转动轴,所述转动轴转动设在所述机架上,所述混料罐套设在所述转动轴上,所述转动轴与所述驱动件传动连接,所述驱动件转动时带动所述转动轴转动,以使所述转动轴带动所述混料罐转动。
3.根据权利要求2所述的混料装置,其特征在于,所述加热组件包括加热线圈,所述加热线圈位于所述混料罐内并绕设在所述转动轴上。
4.根据权利要求2所述的混料装置,其特征在于,所述转动轴设有通气管道,所述通气管道具有第一端口和第二端口,所述抽气机通过所述第一端口与所述通气管道相通,所述抽气管固定在所述混料罐的内壁,所述抽气管的一端与所述混料腔相通,所述抽气管的另一端通过所述第二端口与所述通气管道相通或所述抽气管的另一端通过所述第二端口伸入所述通气管道内并与所述抽气机相通。
5.根据权利要求4所述的混料装置,其特征在于,所述抽气组件还包括抽气阀,所述抽气阀设在所述转动轴上并位于所述通气管道内,所述抽气阀与所述抽气机电性连接或所述抽气阀与所述控制件电性连接。
6.根据权利要求2所述的混料装置,其特征在于,所述机架包括呈间隔设置的第一支架和第二支架,所述驱动组件还包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承设在所述第一支架上,所述第二轴承设在所述第二支架上,所述转动轴的一端通过所述第一轴承转动设在所述第一支架上,所述转动轴的另一端通过所述第二轴承转动设在所述第二支架上。
7.根据权利要求6所述的混料装置,其特征在于,所述驱动组件还包括传送带,所述传送带用于将所述驱动件的输出动力传送至所述转动轴。
8.根据权利要求7所述的混料装置,其特征在于,所述驱动组件还包括联轴器和减速器,所述联轴器和所述减速器均设在所述第二支架上,所述驱动件具有输出轴,所述减速器具有输入轴,所述传送带绕设于所述驱动件的输出轴和所述减速器的输入轴之间,所述联轴器与所述减速器传动连接,所述转动轴的另一端与所述联轴器传动连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的混料装置,其特征在于,所述混料罐具有沿转轴方向设置的第一结构部、第二结构部和第三结构部,所述第一结构部位于所述第二结构部和所述第三结构部之间,所述第一结构部为环形结构,所述第二结构部在远离所述第一结构部的方向上呈逐渐收缩设置并形成第一锥形体,所述第三结构部在远离所述第一结构部的方向上呈逐渐收缩设置并形成第二锥形体;
所述进料口和所述出料口均设在所述第一结构部,且所述进料口和所述出料口分别设在所述混料罐的相对两侧,所述混料罐还设有进料门和出料门,所述进料门与所述进料口对应设置并能够打开或关闭所述进料口,所述出料门与所述出料口对应设置并能够打开或关闭所述出料口。
10.根据权利要求1-8任一项所述的混料装置,其特征在于,所述监测组件包括温湿计,所述温湿计设在所述混料罐的内壁,所述温湿计与所述控制件电性连接;所述驱动件为与所述控制件电性连接的电机。
技术总结