[發(fā)明專利]一種增材制造激光成型設(shè)備的雙材料鋪粉裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711445429.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN107876772A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超;程錦澤;錢浩;馬向軍;呂勝雨;王鵬翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科大天工智能裝備技術(shù)（天津）有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于增材制造設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種增材制造激光成型設(shè)備的雙材料鋪粉裝置。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)所用的原材料通常有粉料、絲料、化學(xué)液體等，而目前工業(yè)應(yīng)用的主流技術(shù)都是利用激光或電子束為能量源將粉末熔化或粘結(jié)成型，例如SLM、SLS、LSF、EBM等技術(shù)。這些技術(shù)采用的原材料均為幾十到幾百微米的粉末，在成型過程中，通過供粉機(jī)構(gòu)與鋪粉機(jī)構(gòu)將粉末均勻平攤在成型表面上，再利用激光等能量源將表面特定幾何形狀區(qū)域的粉末熔化，產(chǎn)生冶金結(jié)合，最終使零件立體成型。

對(duì)于多種粉末成型技術(shù)，目前只有采用LSF設(shè)備實(shí)現(xiàn)。LSF設(shè)備的結(jié)構(gòu)是將裝有激光發(fā)射與噴吹粉末的熔覆頭，在三坐標(biāo)軸的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行空間堆積成型。由于其原理是定量送粉，故通過不同的送粉器，將多種不同粉末按需求量送往熔覆頭便可實(shí)現(xiàn)同一零件的多種粉末熔融成型。多種粉末熔融成型較為常見的用途，為先用一種粉末完成成型件主體結(jié)構(gòu)，再用另一種粉末對(duì)主體結(jié)構(gòu)表面熔覆一層性能更為優(yōu)異的涂層材料，來增加成型件表面的物理、化學(xué)、生物等各項(xiàng)性能，同時(shí)避免使用單一貴金屬粉末而帶來的成本浪費(fèi)。此方法多用于航空航天、醫(yī)療、船舶、核電等領(lǐng)域。但上述采用LSF設(shè)備成型零件時(shí)，存在成型效率低的問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，激光選區(qū)熔化設(shè)備(SLM)能直接成型出接近完全致密度的金屬零件，是目前較為先進(jìn)的設(shè)備，成型效率遠(yuǎn)高于LSF設(shè)備的成型效率。該設(shè)備由成型腔體、成型軸、落粉裝置、鋪粉裝置和收粉裝置組成，由于其成型原理是通過鋪粉裝置在成型軸工作臺(tái)上逐層平鋪粉末來實(shí)現(xiàn)累積成型，故每層鋪設(shè)的粉末必然是同一種材料，因而導(dǎo)致其只能進(jìn)行單一粉末成型制造，很難像LSF設(shè)備一樣實(shí)現(xiàn)兩種材料的混合成型。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的增材制造激光成型設(shè)備進(jìn)行兩種粉末成型時(shí)成型效率低的問題，進(jìn)而提供一種增材制造激光成型設(shè)備的雙材料鋪粉裝置。

本發(fā)明所述的增材制造激光成型設(shè)備的雙材料鋪粉裝置，包括：

落粉部，所述落粉部由第一落粉部與第二落粉部組成，用于存放和/或使不同/相同的粉末下落；

刮刀組件，所述刮刀組件包括刮刀；所述刮刀固定于刮刀安裝架上；

毛刷組件，所述毛刷組件包括毛刷；所述毛刷與所述刮刀的延伸方向相互平行；

驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部固定于所述刮刀安裝架的側(cè)壁上，且與所述刮刀組件及所述毛刷組件連接，用于控制所述刮刀與所述毛刷的移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一落粉部與所述第二落粉部分別設(shè)置于所述刮刀安裝架的兩側(cè)；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一落粉部與所述第二落粉部為粉槽，以所述刮刀安裝架為軸對(duì)稱設(shè)置于所述刮刀安裝架的兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述刮刀安裝架呈長條狀，其長度大于或者等于所述刮刀的長度；所述刮刀安裝架的橫截面呈“T”字形。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)部包括刮刀驅(qū)動(dòng)部及毛刷驅(qū)動(dòng)部；所述刮刀驅(qū)動(dòng)部及所述毛刷驅(qū)動(dòng)部分別設(shè)置于所述刮刀安裝架的兩側(cè)，用于分別帶動(dòng)所述刮刀及所述毛刷沿著與所述刮刀安裝架長度方向垂直的方向運(yùn)動(dòng)；優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)部為氣缸。

優(yōu)選地，所述刮刀組件還包括刮刀安裝塊及刮刀壓板，所述刮刀安裝塊與所述刮刀壓板扣合形成適于緊密貼合所述刮刀的凹槽。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述刮刀安裝塊構(gòu)成凹槽的一側(cè)內(nèi)槽壁及內(nèi)槽底，所述刮刀壓板構(gòu)成凹槽的另一側(cè)內(nèi)槽壁。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述刮刀安裝塊與所述刮刀驅(qū)動(dòng)部固定，適于在所述雙材料鋪粉裝置非工作狀態(tài)下，所述刮刀驅(qū)動(dòng)部嵌設(shè)于所述刮刀安裝架與所述刮刀組件形成的凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述毛刷組件還包括毛刷安裝塊及毛刷壓板，所述毛刷安裝塊與所述毛刷壓板扣合形成適于緊密貼合所述毛刷的凹槽。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述毛刷安裝塊構(gòu)成凹槽的一側(cè)槽壁及槽底，所述毛刷壓板構(gòu)成凹槽的另一側(cè)槽壁。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述毛刷安裝塊與所述毛刷驅(qū)動(dòng)部固定，適于在所述雙材料鋪粉裝置非工作狀態(tài)下，所述毛刷驅(qū)動(dòng)部嵌設(shè)于所述刮刀安裝架與所述毛刷組件形成的凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述刮刀安裝架及所述驅(qū)動(dòng)部外壁設(shè)有防護(hù)殼，適于將落粉部與所述刮刀組件、所述毛刷組件、所述驅(qū)動(dòng)部、所述刮刀安裝架隔離；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述防護(hù)殼呈“U”字形，扣設(shè)于所述刮刀安裝架及所述驅(qū)動(dòng)部外部。

優(yōu)選地，所述刮刀組件和/或所述毛刷組件上還設(shè)置有調(diào)平頂絲，用于對(duì)所述刮刀和/或所述毛刷進(jìn)行調(diào)平。