一种高效的连续不间断的多螺旋打印装置及方法与流程

    专利2022-07-07  47


    本发明涉及一种螺旋打印装置及方法,具体涉及一种高效的连续不间断的多螺旋打印装置及方法。



    背景技术:

    电子束选区熔化(ebsm)金属增材制造技术采用电子束作为能量源,在高真空环境下通过逐层熔化金属粉末的方式制造实体部件。由于电子束的功率高、材料对电子束能量吸收率高,其制件致密度高、氧含量少、热应力低、不易变形开裂、打印效率高、材料利用率等特点,在医疗、航空航天等领域应用广泛。其的工艺过程为:先在铺粉平面上铺展一层粉末;然后,电子束在计算机的控制下按照截面轮廓的信息进行有选择的熔化,金属粉末在电子束的轰击下被熔化在一起,并与下面已成型的部分粘接,层层堆积,直至整个工件全部熔化完成;最后,去除多余的粉末便得到所需的三维产品。

    针对大尺寸工件,单电子枪打印方式中电子束需经过偏转线圈后才能实现,但是电子束经过偏转线圈后并不是完全垂直于工作表面,而是与竖直方向成一定夹角。随着电子束偏转角度的增大,电子束束流品质大幅下降,束斑有一定变形,导致粉床边缘区熔池形状和能量分布发生偏差,从而造成成型工件精度和成型质量差。若采用机械运动移动电子枪或粉缸,则会大大降低成型效率和成型精度。

    为了解决上述问题,多电子枪打印方式应用而生,多个电子枪按一定方式进行有序排列,从而每一个电子枪负责一个区域,所有区域组成了整个打印面。各个区域通过有效的衔接,从而在保证工件成型精度和质量的前提下,可有效减小电子束的偏转角度,保证了电子束束流品质和成型区域边缘部位的束斑形状,从而改善电子束扫描熔化成型时熔池形状和能量分布。

    目前有多个电子束发生单元以n×m矩形阵列形式排布在一体化箱体内,阵列形式可以是1×2矩形阵列、2×2矩形阵列、2×3矩形阵列或3×3矩形阵列等排列方式。电子枪控制系统根据独立电子束发射单元的数量和阵列排布位置将粉床分为相应的阵列扫描区域,每个独立电子束发射单元对应一块阵列扫描区域,由电子枪控制系统控制相应区域上方的独立电子枪对应的阵列扫描区域进行精确扫描成型。

    使用目前的多电子枪打印方式,打印件越大电子枪数量越多,但电子枪无限增多也是不现实的。因此实现大尺寸件打印的方法还需另辟蹊径。

    采用多电子枪配合螺旋铺粉进行螺旋打印可以实现用尽量少的电子枪,满足实现大尺寸工件打印的效率。但是现有的螺旋打印方式,分管旋转粉床内圆环和外圆环区域打印的两电子枪分别在旋转粉床180度的两半径上,其扫描范围分别为图1所示的区域2与区域3。1为旋转粉床,箭头所示方向为旋转粉床的旋转方向。这种排布方式使得电子枪数量受限,且旋转粉床旋转一周只能实现单层螺旋打印,打印效率较低。



    技术实现要素:

    为了解决现有的螺旋打印方式,由于电子枪排布方式导致的打印效率低的问题,本发明提供一种高效的连续不间断的多层螺旋打印装置及方法。可使用尽量少的电子枪而达到数量更多的电子枪水平打印的效果,而满足效率要求。

    本发明的技术方案是提供一种高效的连续不间断的多螺旋打印装置,包括旋转粉床、固定在旋转粉床上方的打印组件与铺粉压实组件,其特殊之处在于:

    打印组件包括j组打印单元,每组打印单元包括m个电子枪或激光器;每组打印单元中的电子枪或激光器沿同一直线排布;每组打印单元在旋转粉床的同一半径区形成打印扫描区,各组打印单元的打印扫描区在同一圆周内均布;其中j为大于等于1的正整数,m为大于等于2的正整数;

    铺粉压实组件用于使粉以螺旋方式连续铺展并刮平压实到旋转粉床上;铺粉压实组件包括j套铺粉压实装置,各套铺粉压实装置在旋转粉床的投影位于旋转粉床的不同半径区,j套铺粉压实装置的投影在同一圆周内均布;

    各套铺粉压实装置在旋转粉床的投影与各组打印单元的打印扫描区之间有夹角。

    进一步地,j等于2;

    两组打印单元的打印扫描区分别位于旋转粉床的同一直径的两个半径区;

    两套铺粉压实装置在旋转粉床的投影分别位于旋转粉床的同一直径的两个半径区;

    两套铺粉压实装置在旋转粉床的投影与打印装置在旋转粉床的打印扫描区相互垂直。

    进一步地,j等于3;

    三组打印单元的打印扫描区分别位于旋转粉床的三个半径区,相邻两半径区的夹角为120°;

    三套铺粉压实装置在旋转粉床的投影分别位于旋转粉床的三个半径区,相邻两半径区的夹角为120°;

    相邻的铺粉压实装置在旋转粉床的投影与打印装置在旋转粉床的打印扫描区之间的夹角为60°。

    进一步地,旋转粉床包括内圆环区和外圆环区;

    每组打印单元包括两个电子枪或激光器,每组打印单元中的两个电子枪或激光器的打印扫描区分别位于内圆环区和外圆环区。

    本发明还提供一种高效的连续不间断的打印方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:

    步骤1、旋转粉床匀速旋转并下降,铺粉压实组件将粉铺匀压实到旋转粉床的基板上;

    步骤2、旋转粉床转到首次经过的打印扫描区时,打开所有打印单元,控制打印单元按照确定的扫描路径及参数进行扫描,熔化打印模型截面内的粉末,使之凝固、沉积形成待成型工件的截面;

    步骤3、控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成j层螺旋铺粉和打印;

    步骤4、控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第j 1层、第j 2层……第2j层,继续第三周旋转下降,同时打印第2j 1层,第2j 2层……第3j层,第四周旋转下降同时打印第3j 1层,第3j 2层……第4j层……连续螺旋铺粉打印;

    步骤5、直至完成工件的打印,关闭打印组件。

    进一步地,步骤3中:控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成两层螺旋铺粉和打印;

    步骤4中:控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第3层及第4层,继续第三周旋转下降,同时打印第5层及第6层,第四周旋转下降同时打印第7层及第8层……连续螺旋铺粉打印。

    进一步地,控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成三层螺旋铺粉和打印;

    步骤4中:控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第4层、第5层及第6层,继续第三周旋转下降,同时打印第7层、第8层及第9层,第四周旋转下降同时打印第10层,第11层及第12层……连续螺旋铺粉打印。

    本发明的有益效果是:

    本发明可包括多组打印单元,每组打印单元包括多个电子枪或激光器;每组打印单元中的电子枪或激光器沿同一直线排布;每组打印单元在旋转粉床的同一半径区形成打印扫描区,各组打印单元的打印扫描区在同一圆周均布;通过增加打印装置的数量,可实现双螺旋、三螺旋及更多层的螺旋打印。每组打印单元中电子枪数量可根据设备大小决定。使用该方法,每组多枪打印可增大打印区域,增加电子枪组数可实现多层同时打印,可实现高效生产。

    附图说明

    图1为传统的螺旋打印装置中旋转粉床与电子枪打印区的相互位置示意图;

    图中:1为旋转粉床,2与3分别为两电子枪分别在旋转粉床上的扫描范围。

    图2为本发明实施例一螺旋打印装置结构示意图;

    图中:1-旋转粉床,2-铺粉压实装置,3-打印扫描区,4-电子枪或激光器,5-粉缸,6-工件;

    图3为打印工件、铺粉压实装置、打印扫描区与旋转粉床的相对位置关系图;

    图中:21-铺粉压实装置a,22-铺粉压实装置b,31-打印扫描区a,32-打印扫描区b,6-工件,7-金属粉末;

    图4a为旋转粉床旋转一周时,单套铺粉压实装置的铺粉示意图;

    图4b为为图4a的局部放大图;

    图5为旋转粉床旋转一周时,双套铺粉压实装置的铺粉示意图;

    图6为旋转粉床旋转一周时,三套铺粉压实装置的铺粉示意图。

    具体实施方式

    本发明适用于大尺寸复杂零件的电子束金属增材制造,是一种高效连续不间断的基于多电子枪的多螺旋打印装置及方法。

    与传统打印装置不同的是,本发明包括多套打印单元与铺粉压实装置,铺粉压实装置2的数量与打印单元的数量是一一对应的。且每套打印单元中的电子枪或激光器的排布较为特殊,本发明的每组打印单元中的至少两个电子枪或激光器4是布置在旋转粉床1的同一个半径上的,为避免互相干扰,可合理安排打印顺序。

    该打印装置主要包括旋转粉床1、打印组件与铺粉压实组件,打印组件包括j组打印单元,每组打印单元包括m个电子枪或激光器4;每组打印单元中的电子枪或激光器4沿同一直线排布;每组打印单元在旋转粉床1的同一半径区形成打印扫描区3,各组打印单元的打印扫描区3关于旋转粉床1中心呈中心对称排布,即在旋转粉床1上表面沿同一圆周均布;j为大于等于1的正整数,m为大于等于2的正整数。

    铺粉压实组件置于旋转粉床1正上方,用于使粉以螺旋方式连续铺展并刮平压实到旋转粉床1上;铺粉压实组件包括j套铺粉压实装置2,各铺粉压实装置2在旋转粉床1的投影位于旋转粉床1的不同半径区,且呈中心对称排布;各铺粉压实装置2在旋转粉床1的投影与各组打印单元的打印扫描区3之间有夹角。

    通过下述方式可实现高效的连续不间断的多螺旋打印:

    步骤1、旋转粉床1匀速旋转并下降,铺粉压实组件将粉铺匀压实到旋转粉床1的基板上;

    步骤2、旋转粉床1转到打印扫描区3时,打开所有的打印单元,控制打印组件按照确定的扫描路径进行扫描,熔化打印模型截面内的粉末,使之凝固、沉积形成待成型工件6截面;

    步骤3、控制旋转粉床1从0位转一周过程中,逐渐降低j个层厚的高度,完成j层螺旋铺粉和打印;

    步骤4、进入旋转粉床1第二周旋转下降,同时打印第j 1层、第j 2层……第2j层,继续第三周旋转下降,同时打印第2j 1层,第2j 2层……第3j层,第四周旋转下降同时打印第3j 1层,第3j 2层……第4j层……连续螺旋铺粉打印;

    步骤5、直至完成工件6的打印,关闭打印组件。

    以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。

    实施例一

    本实施例以两组打印单元,每组打印单元包括两组电子枪实现双螺旋打印为例进行介绍。当然,如上所述,该方法可以扩展为多组打印单元、多个电子枪及多螺旋的打印方式。

    如图2所示,打印装置中包括两组打印单元及两套铺粉压实装置2,每组打印单元包括两个电子枪。为了便于描述,将两组打印单元分别定义为a组打印单元与b组打印单元;a组打印单元中的两个电子枪定义为a1电子枪和a2电子枪;b组打印单元中的两个电子枪定义为b1电子枪和b2电子枪。

    铺粉压实装置2置于旋转粉床1的半径位置的上方,打印扫描区3由打印单元形成,其打印扫描区3是在与铺粉压实装置2相垂直的半径上。该设备的铺粉压实装置2和打印区都是两套,可实现双螺旋铺粉、双螺旋打印,比普通的螺旋铺粉效率更高。

    螺旋打印时,首先要进行螺旋切片,获得扫描路径。本实施例可采用如下切片方法:

    步骤ⅰ、切片参数规划:

    沿z轴方向,将待成型工件6的三维模型均分为m个螺旋层组;每个螺旋层组的z向高度对应一个螺距;

    参见图5,每个螺旋层组包括2层螺旋层;每层螺旋层的起始位置不同,各起始位置与铺粉压实装置2的位置一一对应;整个待成型工件6的高度h工件6=h*m;

    将三维模型在每层螺旋层以c轴和z轴为参数均匀分成n个扇形区,每个扇形的角度α=360/n,相邻扇形区的z值差为h/2n;其中h为螺距;每个扇形区的内外径与适应性内外径相等;扇形区的面积需满足:每组打印单元的打印扫描区3至少覆盖一个扇形区;各扇形区用c轴参数(取值在0°~360°之间)和z轴参数(取值在0~h*m之间)表示。

    将第一螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为1区、2区、3区……n区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为1′区、2′区、3′区……n′区;

    将第二螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为n 1区、n 2区、n 3区……2n区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区;

    以此类推,将第m螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为(m-1)n 1区、(m-1)n 2区、(m-1)n 3区……mn区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为(m-1)n′ 1区、(m-1)n′ 2区、(m-1)n′ 3区……m′n′区。

    步骤ⅱ、根据步骤ⅰ中规划的切片参数对工件6进行切片:

    按照1区、2区、3区…n区的顺序,分别获得各扇形区对应工件6的轮廓;同理按照1′区、2′区、3′区……n′区,分别获得各扇形区对应工件6的轮廓;完成一个螺旋层组切片;

    完成一个360度圆周后,依次进入下一个螺旋层组切片,即按区n 1区、n 2区、n 3区……2n区;n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区;

    以此类推,直至结束层;获得所有扇形区对应工件6的轮廓;

    步骤ⅲ:填充步骤ⅱ得到的各区的工件6轮廓,对处理得到的工件6轮廓进行扫描路径规划,获得扫描路径;按由起始层至结束层的顺序输出g代码;针对每一螺旋层输出g代码。

    本实施例螺旋切片是把螺旋面简化为一个一个连续衔接,有一定高度差的垂直于z轴的n个扇形面。n值根据工件6表面精度的需求进行设置,还要考虑打印速度的需求和设备性能进行设置。各区用c轴参数(取值在0°~360m°之间)和z轴参数(取值在0~h*m之间)表示。双螺旋打印时,各相邻区在z轴方向高度差为h=h/2n(h为螺距,h/2为打印层厚度)见图4a与图4b。

    螺旋打印过程:

    本实施例铺粉压实装置2和打印区标高都是固定,旋转粉床1可以旋转并升降。旋转粉床1匀速旋转一周(360度)并下降一个螺距h的高度的过程中,完成一周360度的双层螺旋铺粉和打印。

    a组打印装置中a1电子枪和a2电子枪按区1区、2区、3区……n区(第一周),n 1区、n 2区、n 3区……2n区(第二周),……(m-1)n 1区、(m-1)n 2区、(m-1)n 3区……mn区的顺序进行打印;

    b组打印装置中b1电子枪和b2电子枪按区1′区、2′区、3′区……n′区’(第一周),n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区(第二周)……(m-1)n′ 1区、(m-1)n′ 2区、(m-1)n′ 3区……m′n′区的顺序进行打印。a组打印装置和b组打印装置同时打印。

    见图5,其中扇形区1、2、3……n为图3中铺粉压实装置a21铺出来的,而扇形区1′、2′、3′……n′为图3中铺粉压实装置b22铺出来的。图4a与图4b为一套铺粉压实装置2和打印单元完成的一周360度的铺粉示意图,打印层厚为h/2(若3螺旋,此值为h/3)。旋转粉床1连续不断的旋转并下降,从而铺粉压实装置2落下的粉就会以圆环半径为扫略线螺旋扫略铺到旋转粉床1的基板上,从而完成连续铺粉。

    图2中,3为打印扫描区,即电子枪的打印扫描范围。图3中,打印扫描区a31为电子枪a1和a2所产生的,打印扫描区b32电子枪b1和b2所产生的。每组打印单元的扫描范围只要覆盖一个扇形区即可实现连续螺旋打印。n值的确定与打印精度和速度有关,n越大打印精度越高,n值小,打印速度越大。n值的确定还要考虑电子枪的扫描范围的大小。

    实施例二

    本实施例以三组打印单元、每组打印单元包括两个电子枪的三螺旋打印方法为例进行介绍。

    打印装置中包括三组打印单元及三套铺粉压实装置2,每组打印单元包括两个电子枪或激光器4。为了便于描述,将三组打印单元分别定义为a组打印单元、b组打印单元与c组打印单元;a组打印单元中的两个电子枪定义为a1电子枪和a2电子枪;b组打印单元中的两个电子枪定义为b1电子枪和b2电子枪;c组打印单元中的两个电子枪定义为c1电子枪和c2电子枪。每一组打印单元中的两个电子枪沿同一直线排布,在旋转粉床1环形台面的同一半径区形成打印扫描区3,相邻两组打印单元的打印扫描区3之间的夹角为180°。

    三套铺粉压实装置2均置于旋转粉床1的半径位置的上方,其在旋转粉床1的投影位于旋转粉床1环形台面的不同半径区,各个铺粉压实装置2在旋转粉床1环形台面的投影沿同一圆周均布,即相邻两个投影之间的夹角为120°。

    相邻的铺粉压实装置2在旋转粉床1环形台面的投影与打印单元的打印扫描区3之间的夹角为60°。

    本实施例通过下述方式实现螺旋切片:

    步骤ⅰ、切片参数规划:

    沿z轴方向,将待成型工件6的三维模型均分为m个螺旋层组;每个螺旋层组的z向高度对应一个螺距;

    可参见图6,每个螺旋层组包括三层螺旋层;每层螺旋层的起始位置不同,各起始位置与铺粉压实装置2的位置一一对应;整个工件6的高度h工件6=h*m;

    将三维模型在每层螺旋层以c轴和z轴为参数均匀分成n个扇形区,每个扇形的角度α=360/n,相邻扇形区的z值差为h/3n;其中h为螺距;每个扇形区的内外径与适应性内外径相等;扇形区的面积需满足:每组打印单元的打印扫描区3至少覆盖一个扇形区;各扇形区用c轴参数(取值在0°~360°之间)和z轴参数(取值在0~h*m之间)表示。

    将第一螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为1区、2区、3区……n区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为1′区、2′区、3′区……n′区;第三螺旋层的n个扇形区分别命名为1″区、2″区、3″区……n″区;

    将第二螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为n 1区、n 2区、n 3区……2n区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区;第三螺旋层的n个扇形区分别命名为n″ 1区、n″ 2区、n″ 3区……2nj′区;

    以此类推,将第m螺旋层组内:

    第一螺旋层的n个扇形区分别命名为(m-1)n 1区、(m-1)n 2区、(m-1)n 3区……mn区;第二螺旋层的n个扇形区分别命名为(m-1)n′ 1区、(m-1)n′ 2区、(m-1)n′ 3区……m′n′区;第三螺旋层的n个扇形区分别命名为(m-1)n″ 1区、(m-1)n″ 2区、(m-1)n″ 3区……mn″区;

    步骤ⅱ、根据步骤ⅰ中规划的切片参数对工件6进行切片:

    按照1区、2区、3区…n区的顺序,分别获得各扇形区对应工件6的轮廓;同理按照1′区、2′区、3′区……n′区;以此类推,按照1″区、2″区、3″区……n″区分别获得各扇形区对应工件6的轮廓;完成一个螺旋层组切片;

    完成一个360度圆周后,依次进入下一个螺旋层组切片,即按区n 1区、n 2区、n 3区……2n区;n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区;n″ 1区、n″ 2区、n″ 3区……2n″区;

    以此类推,直至结束层;获得所有扇形区对应工件6的轮廓;

    步骤ⅲ:填充步骤ⅱ得到的各区的工件6轮廓,对处理得到的工件6轮廓进行扫描路径规划,获得扫描路径;按由起始层至结束层的顺序输出g代码;针对每一螺旋层输出g代码。

    粉床按图示中的旋转方向旋转,n、n′、n″处上方分别固定三套铺粉压实装置2,在图示a、b、c处上方分别为a、b、c三个电子枪组(打印单元)形成这三处打印区。每组打印单元中的电子枪数有圆环大小确定,保证每电子枪的扫描范围的区域最大尺寸不超过200mm(这里为正方形边长)。a电子枪组按区1区、2区、3区……n区(第一周),n 1区、n 2区、n 3区……2n区(第二周),2n 1区,2n 2区,2n 3区……nm区的顺序进行打印;b电子枪组按区1′区、2′区、3′区……n′区(第一周),n′ 1区、n′ 2区、n′ 3区……2n′区(第二周)的顺序进行打印;c电子枪组按区1″、区2″、区3″……n″(第一周),区n″ 1……区n″m″(第二周)的顺序进行打印。

    本实施例的铺粉压实装置2和打印单元都是三套,可实现三螺旋铺粉、三螺旋打印,比普通的螺旋铺粉效率更高。


    技术特征:

    1.一种高效的连续不间断的多螺旋打印装置,包括旋转粉床(1)、固定在旋转粉床(1)上方的打印组件与铺粉压实组件,其特征在于:

    打印组件包括j组打印单元,每组打印单元包括m个电子枪或激光器(4);每组打印单元中的电子枪或激光器(4)沿同一直线排布;每组打印单元在旋转粉床(1)的同一半径区形成打印扫描区(3),各组打印单元的打印扫描区(3)在同一圆周内均布;其中j为大于等于1的正整数,m为大于等于2的正整数;

    铺粉压实组件用于使粉以螺旋方式连续铺展并刮平压实到旋转粉床(1)上;铺粉压实组件包括j套铺粉压实装置(2),各套铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影位于旋转粉床(1)的不同半径区,j套铺粉压实装置(2)的投影在同一圆周内均布;

    各套铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影与各组打印单元的打印扫描区(3)之间有夹角。

    2.根据权利要求1所述的高效的连续不间断的多螺旋打印装置,其特征在于:j等于2;

    两组打印单元的打印扫描区(3)分别位于旋转粉床(1)的同一直径的两个半径区;

    两套铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影分别位于旋转粉床(1)的同一直径的两个半径区;

    两套铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影与打印装置在旋转粉床(1)的打印扫描区(3)相互垂直。

    3.根据权利要求1所述的高效的连续不间断的多螺旋打印装置,其特征在于:j等于3;

    三组打印单元的打印扫描区(3)分别位于旋转粉床(1)的三个半径区,相邻两半径区的夹角为120°;

    三套铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影分别位于旋转粉床(1)的三个半径区,相邻两半径区的夹角为120°;

    相邻的铺粉压实装置(2)在旋转粉床(1)的投影与打印装置在旋转粉床(1)的打印扫描区(3)之间的夹角为60°。

    4.根据权利要求2或3所述的高效的连续不间断的多螺旋打印装置,其特征在于:

    旋转粉床(1)包括内圆环区和外圆环区;

    每组打印单元包括两个电子枪或激光器(4),每组打印单元中的两个电子枪或激光器(4)的打印扫描区(3)分别位于内圆环区和外圆环区。

    5.一种高效的连续不间断的打印方法,其特征在于,包括以下步骤:

    步骤1、旋转粉床匀速旋转并下降,铺粉压实组件将粉铺匀压实到旋转粉床(1)的基板上;

    步骤2、旋转粉床转到首次经过的打印扫描区时,打开所有打印单元,控制打印单元按照确定的扫描路径及参数进行扫描,熔化打印模型截面内的粉末,使之凝固、沉积形成待成型工件的截面;

    步骤3、控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成j层螺旋铺粉和打印;

    步骤4、控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第j 1层、第j 2层……第2j层,继续第三周旋转下降,同时打印第2j 1层,第2j 2层……第3j层,第四周旋转下降同时打印第3j 1层,第3j 2层……第4j层……连续螺旋铺粉打印;

    步骤5、直至完成工件的打印,关闭打印组件。

    6.根据权利要求5所述的高效的连续不间断的打印方法,其特征在于,步骤3中:控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成两层螺旋铺粉和打印;

    步骤4中:控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第3层及第4层,继续第三周旋转下降,同时打印第5层及第6层,第四周旋转下降同时打印第7层及第8层……连续螺旋铺粉打印。

    7.根据权利要求5所述的高效的连续不间断的打印方法,其特征在于,步骤3中:控制旋转粉床从0位转一周过程中,逐渐降低高度,完成三层螺旋铺粉和打印;

    步骤4中:控制旋转粉床旋转第二周并下降,同时打印第4层、第5层及第6层,继续第三周旋转下降,同时打印第7层、第8层及第9层,第四周旋转下降同时打印第10层,第11层及第12层……连续螺旋铺粉打印。

    技术总结
    本发明涉及一种高效的连续不间断的多螺旋打印装置及方法。解决现有的螺旋打印方式,由于电子枪排布方式导致的打印效率低的问题。装置包括旋转粉床、固定在旋转粉床上方的打印组件与铺粉压实组件,打印组件包括多组打印单元,每组打印单元包括多个电子枪或激光器;每组打印单元中的电子枪或激光器沿同一直线排布;每组打印单元在旋转粉床的同一半径区形成打印扫描区,各组打印单元的打印扫描区在同一圆周均布;打印时,通过增加打印装置的数量,可实现双螺旋、三螺旋及更多层的螺旋打印。每组打印单元中电子枪数量可根据设备大小决定。使用该方法,每组多枪打印可增大打印区域,增加电子枪组数可实现多层同时打印,可实现高效生产。

    技术研发人员:王志翔;卢秉恒;王红宇;赵纪元;凌楷
    受保护的技术使用者:西安增材制造国家研究院有限公司
    技术研发日:2020.09.28
    技术公布日:2021.03.12

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