[發明專利]分區升降成形式選擇性激光熔化工作臺

有效

• 申請號: 201710669903.2
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107262717B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 張正文;張鵬;張凱飛;李忠華;毛忠發;戴京偉
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 重慶謝成律師事務所 50224
• 代理人: 劉貽行

本發明公開了一種分區升降成形式選擇性激光熔化工作臺，至少包括用于鋪粉并工件燒結成形的成形臺，成形臺包括成形內基臺和外套于成形內基臺并沿徑向自內向外依次外套排列設置的至少一個成形外基臺，成形內基臺和所述每一成形外基臺均以可升降的方式設置，成形內基臺或所述成形外基臺單獨下降、或者成形外基臺與相鄰成形外基臺或/和成形內基臺共同下降均可形成用于激光燒結成形工件的待鋪粉區域；可根據待成形薄壁零件的尺寸，分區域升降供粉臺、分區域升降成形臺，以形成適用不同尺寸大小的待成形零件，大大減少了粉末的需求量，并提高了粉末使用效率。

技術領域

本發明涉及選擇性激光熔化技術領域，特別涉及一種分區升降成形式選擇性激光熔化工作臺。

背景技術

選擇性激光熔化，又稱SLM，是利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經冷卻凝固而成型的一種技術。在高激光能量密度作用下，金屬粉末完全熔化，經散熱冷卻后實現與固體金屬冶金焊合成型，選擇性激光熔化正是通過此過程，層層累積成型出三維實體。根據成型件三維CAD模型的分層切片信息，掃描系統控制激光束作用于待成型區域內的粉末，一層掃描完畢后，工作平臺會下降一個層后的距離接著送粉系統輸送一定量的粉末，鋪粉系統的輥子鋪展一層厚的粉末沉積于已成型層之上。然后，重復上述兩個成型過程，直至所有三維CAD模型的切片層全部掃描完畢。

現有技術中，選擇性激光熔化設備用于激光燒結成形工件的工作臺多為一體式結構，通過一體式結構工作臺的整體下降進行鋪粉，并進行工件燒結成形，而基于選擇性激光熔化逐層加工的工藝特點，在一體式升降成形工作臺上，無論是成形多大尺寸的薄壁零件，粉末最終都要填滿整個成形工作臺下降的高度，因此，在工件燒結成形過程中就需要使用大量的粉末，粉末雖然可回收使用，但是也造成大量的粉末，并含有煙塵，不但降低了粉末的質量，粉末成本投入大，而且激光系統對粉塵的敏感性極強，粉塵度過高很容易造成較大的傷害。

因此，需要對現有的選擇性激光熔化的工作臺進行改進，使其可根據加工零件的尺寸，分區域選擇成形工作區域，減少粉末的使用量，以降低粉末的投入成本，并減少煙塵的產生。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種分區升降成形式選擇性激光熔化工作臺，其可根據加工零件的尺寸，分區域選擇成形工作區域，減少粉末的使用量，以降低粉末的投入成本，并減少煙塵的產生。

本發明的分區升降成形式選擇性激光熔化工作臺，至少包括用于鋪粉并工件燒結成形的成形臺，成形臺包括成形內基臺和外套于成形內基臺并沿徑向自內向外依次外套排列設置的至少一個成形外基臺，成形內基臺和每一成形外基臺均以可升降的方式設置，成形內基臺或成形外基臺單獨下降、或者成形外基臺與相鄰成形外基臺或/和成形內基臺共同下降均可形成用于激光燒結成形工件的待鋪粉區域。

進一步，還包括設置在成形臺沿鋪粉方向至少一側外側并用于供粉的供粉臺，供粉臺包括供粉內基臺和外套于供粉內基臺并沿徑向自內向外依次外套排列設置的至少一個供粉外基臺，供粉內基臺和每一供粉外基臺均以可升降的方式設置，供粉內基臺或供粉外基臺單獨上升、或者供粉外基臺與相鄰供粉外基臺或/和供粉內基臺共同上升均可形成用于與待鋪粉區域相對應的供粉區域。

進一步，成形內基臺和供粉內基臺為圓柱體、三棱柱、正方體或長方體中相同的一種，每一成形外基臺和每一供粉外基臺分別為與成形內基臺和供粉內基臺形狀一一對應的空心結構。

進一步，成形內基臺、每一成形外基臺、供粉內基臺和每一供粉外基臺的底部分別設置有至少一個用于驅動其各自升降的驅動裝置。

進一步，供粉臺為分列成形臺在鋪粉方向兩側設置的兩個。

進一步，還包括控制系統，控制系統包括：

輸入單元，用于輸入待成形工件模型的尺寸數據；