УСТРОЙСТВО НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА

Полезная модель относится к аддитивным технологиям изготовления элементов сложной геометрической формы, а именно к трехмерной печати из порошкового материала.
Из существующего уровня техники известно устройство нанесения слоя компании ExOne, которое состоит из несущей конструкции и контейнера, прикрепленного к несущей конструкции и определяющим внутреннюю полость для приема конструкционного материала в виде частиц, ведущую в отверстие для выдачи конструкционного материала в виде частиц, вибрационное устройство, выполненное с возможностью сообщения вибрации конструкционному материалу в виде частиц, принятому в контейнере, тем самым обеспечивая выход конструкционного материала из отверстия, и по меньшей мере один компонент из числа компонентов, включающих разглаживающий элемент, прикрепленный к устройству нанесения слоя и выполненный с возможностью разглаживания выданного из отверстия конструкционного материала в виде частиц, тем самым выравнивая и/или уплотняя выданный материал в виде частиц, и затворное устройство, выполненное с возможностью выборочного закрытия отверстия и содержащее затворный элемент, прикрепленный к устройству нанесения слоя, при этом разглаживающий элемент и/или затворный элемент прикреплены к несущей конструкции так, что обеспечено отсутствие связи по вибрации с вибрацией, создаваемой вибрационным устройством в контейнере, (патент РФ №2631793 С1, опубл. 26.08.2015).
Недостатками данного технического решения являются высокая сложность конструкции, содержащая множество элементов, неподвижное устройство разравнивания порошкового материала, которое ухудшает поверхность наносимого порошка, вибрационное устройство, построенное на базе эксцентрикового вала.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для нанесения покрытия содержащее дозатор порошка с регулируемой вибрацией, имеющего бункер, приспособленный для хранения порошка, отверстие, через которое порошок можно контролируемо выгружать в боковом направлении в камеру, которая расположена рядом с отверстием и которая имеет сетчатую оболочку, по меньшей мере, на части его дна. Устройство нанесения покрытия также содержит вибратор, который функционально соединен с дозатором порошка и выполнен с возможностью избирательного побуждения порошка высыпаться из бункера через отверстие и просыпаться через сетку. В некоторых вариантах устройство для нанесения покрытия также содержит разравнивающее устройство, которое приспособлено для разравнивания порошка, высыпаемого через сетку. В некоторых вариантах разравнивающее устройство выполнено с возможностью уплотнения дозируемого порошка, (патент US №9486962 В1, опубл. 08.11.2016). Недостатками данного технического решения являются неподвижное устройство разравнивания порошкового материала, которое ухудшает поверхность наносимого порошка, а также вибрационное устройство, построенное на базе эксцентрикового вала, наличие сетки, способной засориться порошком и ухудшить нанесение порошка.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение заключается в повышении качества наносимого слоя порошка.
Поставленная техническая проблема решается за счет того, что в известном устройстве нанесения порошкового материала, содержащем емкость для приема порошкового материала, устройство для создания вибрации, выполненное с возможностью сообщения вибрации емкости и разравнивающее устройство, согласно заявленному решению, устройство содержит дополнительную емкость, причем одна из емкостей закреплена неподвижно и имеет внутреннюю полость для приема порошка, выход которой расположен над второй емкостью, а вторая емкость закреплена на шарнире, и снабжена пружинным упором, причем на емкости, закрепленной на шарнире, установлено устройство для создания вибрации, а разравнивающее устройство выполнено в виде вращающегося ролика связанного с двигателем и закрепленного в подшипниковых узлах. А также за счет того, что емкости закреплены на общей раме, а в качестве устройства для создания вибрации может быть использовано ультразвуковое возмущение.
Технический результат достигается за счет того, что заявленное устройство нанесения порошкового материала состоит из двух емкостей, закрепленных на общей раме и разравнивающего устройства, причем одна из емкостей закреплена неподвижно, а вторая емкость закреплена на шарнире, позволяющем совершать качающиеся движения и снабжена пружинным упором, ограничивающим перемещения емкости. На емкости, закрепленной на шарнире установлено устройство для создания вибрации, которое может быть выполнено на базе ультразвуковых возмущений. Техническим результатом, обеспечиваемым новой совокупностью признаков, является улучшение просыпаемости порошка и обеспечение равномерности нанесения слоя, за счет чего достигается улучшение качества наносимого слоя порошка.
Заявленное решение поясняется графическими материалами.
На фиг. 1 изображено устройство нанесения порошкового материала.
Устройство нанесения порошкового материала, состоит из двух емкостей (1) и (2), закрепленных на раме (3), причем одна из емкостей (1) закреплена неподвижно и имеет внутреннюю полость для приема порошка, выход которой расположен над второй емкостью, а вторая емкость закреплена на шарнире (4), позволяющим совершать качающиеся движения, и снабжена пружинным упором (5), ограничивающим перемещения емкости, причем та емкость, которая закреплена на шарнире содержит устройство для создания вибрации (6), выполненное с возможностью сообщения вибрации подвижной емкости, тем самым возбуждая перемещение емкости и обеспечивая высыпание порошка из щели, разравнивающего устройства (7), выполненного в виде вращающегося ролика связанного с двигателем, закрепленного в подшипниковых узлах с возможностью разглаживания выданного из щели порошка, тем самым разравнивания и уплотняя выданный материал.
Устройство работает следующим образом. Стационарно устройство находится в неподвижном состоянии. В случае необходимости нанесения слоя порошка, устройство перемещается над рабочей зоной механизмом линейного перемещения. В начале рабочей зоны на устройство создания вибрации, а также привод разравнивающего устройства поступает сигнал о включении от управляющего компьютера. В результате возникновения вибрации подвижная емкость начинает совершать колебательные движения, тем самым изменяя угол наклона выходной щели и находящийся в данной емкости порошок, при превышении угла естественного откоса ƒ, начинает высыпаться из щели. По мере перемещения над рабочей зоной, высыпающийся порошок, разглаживается и уплотняется ровным слоем вращающимся роликом. По окончанию рабочей зоны управляющий компьютер подает сигнал на отключение устройства создания вибрации и привод разравнивающего ролика. Устройство перемещается в исходную позицию.