3D打印设备超声波振动落砂机构的制作方法

3d打印设备超声波振动落砂机构
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印设备技术领域，具体涉及一种3d打印设备超声波振动落砂机构。


背景技术：

2.砂型3d打印的过程，一般是先在基板上铺一层砂，用粘结剂固化，然后再铺一层砂，如此层层叠加。在砂型3d打印设备中，铺砂机构是重要的部件，3d打印设备的打印质量和效率很大程度上取决于铺砂装置。原有的砂型3d打印设备中，采用偏心轮转动带动铺砂机构振动，使砂子通过筛网落下，从而达到均匀铺砂的目的。该方法存在如下问题：(1)铺砂过程中容易出现波浪纹型偏差，铺砂不均匀，严重时造成砂型报废；(2)偏心轮旋转、铺砂机构抖动的噪音太大，对工作人员的健康有损害；(3)机构振动的惯性力较大，而且容易出现共振现象，对设备损害较大；(4)铺砂效率偏低；(5)对某些湿度范围的砂子进行铺砂时，砂子容易楔入筛网，逐渐在筛网上发生板结，从而无法落砂，造成砂型报废、降低效率。公开号为cn210061488u 的中国专利公开了一种3d打印设备的下料机构，该下料机构包括下料支撑座和设于下料支撑座上的下料槽，下料槽下方设有刮刀，下料时，刮刀随下料槽移动，砂子从两刮刀之间的通道流出，被刮刀铺到工作台上。该下料机构虽然由于采用刮刀铺砂而不需要振动，但同时也没有办法对砂子进行筛分，无法避免砂子的板结、粗大、存在孔隙等问题。因此，该专利不能解决上述问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种3d打印设备超声波振动落砂机构。
4.本实用新型通过以下技术方案得以实现。
5.本实用新型提供了一种3d打印设备超声波振动落砂机构，包括上砂斗、铺砂斗、铺砂滚筒，所述上砂斗的前后两侧各设有一块安装板，铺砂滚筒两端与安装板连接，铺砂斗设于上砂斗的下方，铺砂斗的下端开口处设有筛网，铺砂斗上设有超声波振动器。
6.采用本实用新型，提高了打印砂铺砂的均匀性，避免了产品的报废；避免了砂子楔入筛网，发生板结，减小了维修，提高了工作效率；还大大降低了噪音，改善了操作人员的工作环境。
7.所述铺砂斗与上砂斗之间设有弹性吸能板。通过弹性吸能板吸收振动能量，减小了铺砂斗的振动对上砂斗的干扰，避免铺砂斗与上砂斗发生共振，减小了机械损伤和噪音传播。
8.所述弹性吸能板为牛筋板。
9.所述上砂斗为两块侧板与两块安装板围成的矩形结构，安装板向左端延长，延长部分向下弯折，向下弯折的部分与铺砂滚筒连接。
10.所述铺砂斗为两块振动侧板和两块振动板合围而成的框体结构，框体的下端与筛网接触，筛网下面设有框形的压板，压板固定框体上。具体地，振动侧板位于左右两侧，振动
板位于前后两侧。
11.所述振动侧板倾斜设置，使铺砂斗的内部空间由上而下逐渐变窄。
12.所述铺砂斗上部设有向外翻边结构，向外翻边结构的上环面与弹性吸能板接触。
13.所述超声波振动器为2个，超声波振动器对称地设置在铺砂斗两端。提高了铺砂斗的振动均匀，进一步提高铺砂的均匀性。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：(1)提高了打印砂铺砂的均匀性，避免了产品的报废；(2)避免了砂子楔入筛网，发生板结，减小了维修，提高了工作效率；(3)大大降低了噪音，改善了操作人员的工作环境；(4)减小了铺砂斗的振动对上砂斗的干扰，避免铺砂斗与上砂斗发生共振，减小了机械损伤和噪音传播。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型的铺砂斗的结构示意图。
18.图中：1
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上砂斗；101
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安装板；102
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侧板；2
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铺砂斗；201
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振动侧板；202
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振动板；3
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铺砂滚筒；4
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超声波振动器；5
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弹性吸能板；6
‑ꢀ
筛网；7
‑
压板。
具体实施方式
19.下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
20.如图1～2为本实用新型的结构示意图：
21.本实用新型提供了一种3d打印设备超声波振动落砂机构，包括上砂斗1、铺砂斗2、铺砂滚筒3，所述上砂斗1的前后两侧各设有一块安装板101，铺砂滚筒3两端与安装板101连接，铺砂斗2设于上砂斗1 的下方，铺砂斗2的下端开口处设有筛网6，铺砂斗2上设有超声波振动器4。
22.落砂机构通过安装板101安装在3d打印机的对应位置，可以使用螺钉安装。工作时，打印砂从上部进入上砂斗1，再流入铺砂斗2，通过筛网6均匀地落在成型平板上，落砂机构向右运动，铺砂滚筒3在摩擦力的作用下滚动，将落下的打印砂铺平，完成一层打印砂的铺砂。铺砂斗2在超声波振动器4的作用下发生高频振动，从而筛网6与打印砂之间保持高频碰撞，发生团聚的打印砂在碰撞下重新分散，由于每次碰撞接触的时间很短，筛网6附近的砂子始终处于接近悬浮的状态。因此，打印砂不会出现波纹型不均匀，不会楔入筛网6而发生板结，并且超声波振动属于低幅振动，频率超出人耳听觉范围，噪音小。
23.采用本实用新型，提高了打印砂铺砂的均匀性，避免了产品的报废；避免了砂子楔入筛网6，发生板结，减小了维修，提高了工作效率；还大大降低了噪音，改善了操作人员的工作环境。
24.所述铺砂斗2与上砂斗1之间设有弹性吸能板5。通过弹性吸能板5 吸收振动能量，减小了铺砂斗2的振动对上砂斗1的干扰，避免铺砂斗 2与上砂斗1发生共振，减小了机械损伤和噪音传播。
25.所述弹性吸能板5为牛筋板。牛筋板具有弹性好、耐磨和力学性能较好的优点，使用牛筋板不仅能减少超声波振动对上砂斗1及铺砂滚筒3的干扰，还能有效密封上砂斗1和
铺砂斗2之间的拼缝。
26.所述上砂斗1与铺砂斗2可分别与弹性吸能板5粘接，也可以由螺钉由下而上依次穿过铺砂斗2、弹性吸能板5、上砂斗1紧固连接。
27.所述上砂斗1为两块侧板102与两块安装板101围成的矩形结构，安装板101向左端延长，延长部分向下弯折，向下弯折的部分与铺砂滚筒3连接。通过向左端延长的部分安装落砂机构，使落砂机构的安装位置原理上砂斗1的上开口，避免对供砂过程的干扰。该设置还降低了铺砂滚筒3的安装高度，从而减小了铺砂滚筒3为接触成型底板所需的直径和安装空间，减小了机构的体积和重量。
28.所述铺砂斗2为两块振动侧板201和两块振动板202合围而成的框体结构，框体的下端与筛网6接触，筛网6下面设有框形的压板7，压板7固定框体上。具体地，振动侧板201位于左右两侧，振动板202位于前后两侧。压板7可以用螺钉固定在振动侧板201、振动板202上，从而将筛网6压紧，使筛网6张紧，并且避免筛网6与铺砂斗2之间产生空隙；同时，便于筛网6的更换。
29.所述振动侧板201倾斜设置，使铺砂斗2的内部空间由上而下逐渐变窄。倾斜的振动侧板201使铺砂斗2的下部开口形成狭长的通道，打印砂在倾斜的振动侧板201上流动的过程中，在自重的作用下向两侧分散，使得打印砂形成瀑布型的流束，提高铺砂的厚度均匀性。
30.所述铺砂斗2上部设有向外翻边结构，向外翻边结构的上环面与弹性吸能板5接触。增强密封效果。
31.所述超声波振动器4为2个，超声波振动器4对称地设置在铺砂斗2 两端。提高了铺砂斗2的振动均匀，进一步提高铺砂的均匀性。
32.所述超声波振动器4的型号为40khz100w，另外还可以根据机构尺寸和所需要的超声波振幅、频率选择其他型号。