[實(shí)用新型]一種智能化激光選區(qū)熔化成型設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720054662.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN206392865U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉紀(jì)林;阮亮;張遠(yuǎn)明;呂東喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張遠(yuǎn)明
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 王加貴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光成型技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種智能化激光選區(qū)熔化成型設(shè)備。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)(又稱“3D打印”)，是近年來迅速發(fā)展起來的高端數(shù)字化快速制造技術(shù)，即把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)程序控制將產(chǎn)品一層一層的打印出來，最終形成成品。激光選區(qū)熔化成型技術(shù)(Selective Laser Melting，SLM)是增材制造的典型代表，其通過專用軟件對(duì)零件三維數(shù)模進(jìn)行切片分層，獲得各截面的輪廓數(shù)據(jù)后，利用高能量激光束根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)逐層選擇性地熔化金屬粉末，然后逐層鋪粉、逐層熔化、凝固堆積的方式實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜精密零部件的制造。由于粉末處于靜止?fàn)顟B(tài)可設(shè)計(jì)制造輔助支撐結(jié)構(gòu)，因此幾乎適合任意復(fù)雜形狀金屬零部件的制造，該工藝具有成型精度高，綜合力學(xué)性能好，可直接滿足實(shí)際工程應(yīng)用。與傳統(tǒng)的減材制造方法相比，SLM技術(shù)可以直接成型具有復(fù)雜特征和薄壁類的金屬零部件，具有減少材料浪費(fèi)、復(fù)雜零件加工不增加成本、無需開模、縮短產(chǎn)品周期等優(yōu)點(diǎn)，因而越來越多的SLM產(chǎn)品應(yīng)用于航空航天、汽車、模具、生物醫(yī)療與文化創(chuàng)意等行業(yè)。

然而，目前市面上的激光選區(qū)熔化設(shè)備在加工零部件的過程當(dāng)中，存在前預(yù)處理和后處理，人工參與過多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力和自動(dòng)化程度不高的問題。在加工前，基板的安裝定位，加工完成后基板的拆卸都需要人工去完成。設(shè)備在加工過程中也無法實(shí)現(xiàn)給送粉缸或者儲(chǔ)粉區(qū)自動(dòng)加粉，每次送粉缸或者儲(chǔ)粉區(qū)的金屬粉末用完后，設(shè)備需要暫停工作或者打開設(shè)備艙門人工添加金屬粉末，然后再繼續(xù)加工。整個(gè)零部件加工完成后，成型缸多余金屬粉末的回收以及成型零部件表面多余金屬粉末的清理，都需要人工來完成。因此，現(xiàn)有激光選區(qū)熔化設(shè)備在整個(gè)加工環(huán)節(jié)過程中，人工干預(yù)環(huán)節(jié)太多，這樣不僅加工效率低，而且操作復(fù)雜、繁瑣，不利于自動(dòng)化生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種智能化激光選區(qū)熔化成型設(shè)備，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，縮短了鋪粉和加粉的時(shí)間，摒棄了在整個(gè)加工過程中人工干預(yù)的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了智能化加工；自動(dòng)化程度高，極大的提高了工作效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：

本實(shí)用新型提供一種智能化激光選區(qū)熔化成型設(shè)備，包括密閉腔體，所述密閉腔體通過隔離板分割為上、下兩部分，所述密閉腔體下部內(nèi)設(shè)置有成型腔和供鋪粉系統(tǒng)，上部內(nèi)設(shè)置有光學(xué)系統(tǒng)；所述成型腔上設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置上端連接有蓋板，下端連接有第一伺服電機(jī)；所述光學(xué)系統(tǒng)包括依次水平設(shè)置在密閉腔體上部的激光器、激光動(dòng)態(tài)聚焦裝置、高速掃描振鏡和安裝在所述高速掃描振鏡下端的場鏡，所述場鏡開口處的隔離板上設(shè)置有窗口玻璃，所述窗口玻璃位于所述成型腔正上方。

可選的，所述密閉腔體下部通過垂直升降密閉門分割為第一腔和第二腔；所述第一腔內(nèi)設(shè)置有第一工業(yè)機(jī)器人，所述第二腔內(nèi)設(shè)置有第二工業(yè)機(jī)器人和第三工業(yè)機(jī)器人；所述第二工業(yè)機(jī)器人上連接有第一夾具，所述第三工業(yè)機(jī)器人末端連接有第二夾具；所述第一工業(yè)機(jī)器人、第二工業(yè)機(jī)器人和第三工業(yè)機(jī)器人分別與一工業(yè)控制器連接。

可選的，所述第一腔內(nèi)設(shè)置有LED照明燈，所述第二腔內(nèi)設(shè)置有第二工業(yè)相機(jī)和第三工業(yè)相機(jī)，所述第一工業(yè)相機(jī)、第二工業(yè)相機(jī)和第三工業(yè)相機(jī)均與一顯示器以及所述工業(yè)控制器連接。

可選的，所述光學(xué)系統(tǒng)還包括冰水機(jī)以及與所述激光器連接，且位于所述激光器和所述激光動(dòng)態(tài)聚焦裝置之間的激光頭；所述冰水機(jī)與所述激光器連接。

可選的，還包括粉末回收系統(tǒng)，所述粉末回收系統(tǒng)包括位于第一腔的第一吸粉頭和位于第二腔的第二吸粉頭，所述第一吸粉頭連接有防爆吸塵器，所述第二吸粉頭連接有吸粉裝置，所述吸粉裝置上設(shè)置有粉末周轉(zhuǎn)瓶；所述防爆吸塵器與所述吸粉裝置分別與所述工業(yè)控制器連接。

可選的，還包括氣體凈化循環(huán)裝置和安裝在所述第一吸粉頭上的吹氣槍，所述吹氣槍連接有潔凈空氣發(fā)生裝置，所述氣體凈化循環(huán)裝置連接有氣體供應(yīng)源；所述第一腔內(nèi)還設(shè)置有第一過濾口和第二過濾口，所述第一過濾口和所述第二過濾口位于所述密閉腔體的內(nèi)壁上。

可選的，所述第二腔內(nèi)安裝有分別與所述工業(yè)控制器連接的氧傳感器和濕度傳感器。

可選的，還包括與所述成型腔開口位于同一水平線的直線模組，所述直線模組上安裝有固定連接板，所述固定連接板上安裝有固定夾具，所述固定夾具夾持有基板。

可選的，所述工業(yè)控制器上連接有備用鍵盤和鼠標(biāo)。