[發明專利]一種快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備

在審

• 申請號: 202011008768.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112170850A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 譚樂;高佳旺;陳波;安渝黔;向娜
• 申請（專利權）人: 貴州航天天馬機電科技有限公司
• 主分類號: B22F3/24
• 分類號: B22F3/24;C21D1/00;B33Y40/20
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

本發明提供了一種快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備，包括成形倉、爐體、底座；所述成形倉和爐體上下銜接呈一通體筒狀，底座平置于該通體筒中，在成形倉底部側面有超聲波脈沖發生器安裝，在爐體頂部有可橫向伸縮的爐蓋。本發明成形零件熱處理過程中不需要隨爐冷卻，避免了人工清粉需取出零件造成零件在冷卻過程中形成變形；便于實現精確控溫，從而實現對零件的有效熱處理，減小變形，提高零件性能；便于實現實時快速的對成形零件進行熱處理，快速釋放殘余應力，有效避免零件變形。

技術領域

本發明涉及一種快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備，屬于選區激光熔化制造技術領域。

背景技術

選擇性激光熔化(SLM)技術是一種新型快速成型(Rapid Prototyping)技術。它結合了CAD/CAM、數控、光學及材料科學等技術，以各種純金屬或合金粉末材料作為加工原料，采用中小功率激光器快速、完全熔化選擇性金屬粉末后，結合快速冷卻凝固技術，可以獲得非平衡態過飽和固溶體及均勻細小的金相組織，其成型零件致密度近乎100％，機械性能與鍛造零件相當。并且，SLM技術具有工藝簡單、成型材料范圍廣泛(單一金屬粉末、復合粉末、高熔點難熔合金粉末等)、可以制作出傳統工藝方法難以制造的復雜金屬零件等特點，已成為目前所有快速成型技術中最具發展前景的技術。然而，選擇性激光熔化過程時快熱快冷的過程，容易在成形層內形成應力集中，造成零件的變形，因此在成形結束后需要及時進行熱處理釋放應力，減小零件的變形。通常情況下，選擇性激光熔化成形機和熱處理爐分屬兩個不同的系統，在零件成形結束后，往往不能及時進行熱處理，造成零件存在變形，影響使用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備，該快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備通過在成形倉的下方安裝熱處理爐體，在零件成形結束后，采用超聲波脈沖和真空吸附將成形倉內粉末清理干凈后，將成形零件移動至爐體中進行熱處理，能有效節省時間，避免零件在室溫內快速冷卻引起較大變形。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種快速輔助選區激光熔化成形零件熱處理設備，包括成形倉、爐體、底座；所述成形倉和爐體上下銜接呈一通體筒狀，底座平置于該通體筒中，在成形倉底部側面有超聲波脈沖發生器安裝，在爐體頂部有可橫向伸縮的爐蓋。

所述爐蓋由驅動機構帶動，驅動機構安裝在爐體頂部外側。

所述底座上有基板；底座底面有隔熱涂層。

所述底座底部固定于絲杠頂端，絲杠下端安裝于電機中，電機位于爐體底部外帶動絲杠動作。

所述成形倉底部側沿有落粉斗，落粉斗正對超聲波脈沖發生器，落粉斗連通至集料裝置。

所述爐體內側壁上裝有熱電偶和電熱元件。

所述爐體底部有開口。

所述底座側沿圍有毛氈用以隔熱。

所述熱電偶和電熱元件環繞爐體四周設置，電熱元件位于爐體靠底部位置，熱電偶位于爐體上部。

所述超聲波脈沖發生器的超聲波脈沖頻率為5MHz～10MHz，電熱元件工作電壓為50～100V，加熱溫度為200～850℃。

本發明的有益效果在于：成形零件熱處理過程中零件不需要隨爐冷卻，避免了人工清粉需取出零件造成零件在冷卻過程中形成變形；便于實現精確控溫，從而實現對零件的有效熱處理，減小變形，提高零件性能；便于實現實時快速的對成形零件進行熱處理，快速釋放殘余應力，有效避免零件變形。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。