[實用新型]一種基于動態成形缸的增材制造裝置

有效

• 申請號: 201921232911.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN210305757U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 陳禎;韋繼翀;張樹哲;盧秉恒;鄒亞桐;劉亮;魏培;雷云佩
• 申請（專利權）人: 西安增材制造國家研究院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本實用新型公開了一種基于動態成形缸的增材制造裝置，通過固定底座和轉盤形成旋轉工作臺，配合升降平臺形成空間旋轉成形裝置，并且在固定底座與升降平臺之間設置可伸縮防護罩，使可伸縮防護罩、固定底座與升降平臺之間形成工作密封腔，便于在工作密封腔進行SLM成形，本裝置結構簡單，成形過程中使用動態成形缸，可以使成形缸與工件隨形布置，減少工件與成形缸體之間的間隙，節省了增材成形使用的原料，提高了原料使用效率，在鋪粉過程中不需回收多余的粉末，進一步提高了原料的使用效率。使用動態成形缸，可以隔離不需成形的區域，減少鋪粉幅面，提高成形效率。使用可伸縮防護罩封閉成形空間，提供氣氛保護環境，密封方式簡單可靠。

技術領域

本實用新型屬于增材制造技術領域，涉及一種基于動態成形缸的增材制造裝置。

背景技術

金屬增材制造技術中的激光選區熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形技術，由于粉末可以起到自支撐作用，具有成形精度高、復雜結構構造能力更強的優勢，在航空航天、汽車、高端模具和醫療等高端領域都具有廣泛的應用前景。目前SLM成形技術成形工件尺寸較小(一般小于500mm)，制造大尺寸金屬構件是SLM技術長期難以突破的技術瓶頸。這個技術瓶頸是由SLM成形技術本身的工藝特點決定的：工件成形需要在成形缸內逐層鋪粉，然后用激光逐層掃描特定區域熔化粉體成形。成形工件的尺寸越大，所需的成形缸越大，鋪粉等待時間越長，粉末利用率也越低，故而成形效率隨之降低，生產成本大幅提高。目前國內外SLM成形設備供應商大多采用多光束拼接的方式來提高成形效率，但對于如何提高粉末利用率，如何縮短鋪粉等待時間，目前還沒有有效方法。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于動態成形缸的增材制造裝置，以克服現有技術的不足。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于動態成形缸的增材制造裝置，包括旋轉工作臺、升降平臺、動態成形缸成形組件、激光打印裝置和送料鋪平組件；

動態成形缸成形組件、激光打印裝置和送料鋪平組件均通過XY向導軌系統安裝于升降平臺上，升降平臺通過Z向導軌系統驅動其沿Z軸移動；

旋轉工作臺包括固定底座和轉盤，轉盤上固定有基板，轉盤能夠相對固定底座轉動；

固定底座與升降平臺之間設有可伸縮防護罩，可伸縮防護罩上下兩端分別與升降平臺和固定底座密封固定連接，可伸縮防護罩、固定底座與升降平臺之間形成工作密封腔，動態成形缸成形組件的打印頭、激光打印裝置的打印頭部和送料鋪平組件的刮刀部件均位于工作密封腔內。

進一步的，固定底座下端設有驅動電機，驅動電機通過驅動軸連接轉盤，驅動軸貫穿固定底座，驅動軸與固定底座之間密封。

進一步的，Z向導軌系統包括設置于升降平臺兩側設有立柱，立柱靠近升降平臺一側設有豎直導軌，立柱上端設有電機，電機的輸出端固定有沿豎直導軌設置的絲杠，升降平臺側面固定有與絲杠配合傳動的螺母。

進一步的，螺母通過螺母座固定在升降平臺側面。

進一步的，動態成形缸成形組件選用熔融沉積成形打印系統、激光近凈成形打印系統或冷金屬過渡焊接系統中的一種。

進一步的，旋轉工作臺底部設有X方向水平導軌系統，X方向水平導軌系統采用絲杠導軌平臺。

進一步的，絲杠導軌平臺包括支撐平臺和設置于支撐平臺上的導軌，旋轉工作臺下端設有與導軌配合滑動的滑塊，絲杠導軌平臺上設有傳動電機，傳動電機的輸出端連接傳動絲杠，旋轉工作臺底部設有與傳動絲杠配合傳動的傳動螺母。

進一步的，立柱固定于絲杠導軌平臺上；兩個立柱上端設有橫梁。

進一步的，XY向導軌系統采用水平導軌系統。