[發(fā)明專利]一種激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011309218.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN112589120A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱良順;劉桐;陳大勇;趙薇;孫文明;吳貧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽哈特三維科技有限公司;安徽省春谷3D打印智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B22F12/00
• 分類號(hào): B22F12/00;B22F10/60;B22F10/28;C21D10/00;C22F3/00;B33Y30/00;B33Y40/20
• 代理公司: 成都華復(fù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51298
• 代理人: 王洪霞

本發(fā)明公開了一種激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置，包括支撐箱體。本發(fā)明通過所述支撐箱體的表面安裝有配重塊，所述支撐箱體在配重塊一側(cè)的表面焊接有兩個(gè)絲桿，所述支撐箱體在配重塊另一側(cè)的表面設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，所述第一超聲波換能器與第二超聲波換能器分別設(shè)置在一個(gè)安裝座內(nèi)，所述第一超聲波換能器與第二超聲波換能器分別通過一個(gè)變幅桿配合與連接軸固定連接，兩個(gè)所述連接軸分別固定安裝在連接塊上，兩個(gè)所述連接塊的一側(cè)表面均焊接有連接座，兩個(gè)所述連接座分別通過螺栓安裝在配重塊的兩側(cè)表面。本發(fā)明通過對(duì)兩個(gè)超聲波換能器的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，利用鎖緊結(jié)構(gòu)來彼此輔助配合，使得超聲波換能器的安裝位置得到充分的固定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于增材制造激光選區(qū)融化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置。

背景技術(shù)

激光選區(qū)融化(SLM)是增材制造技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，激光選區(qū)融化金屬成形中，由于激光能量密度特別高，金屬粉末在加工過程中經(jīng)歷了急劇升溫熔化與驟冷凝固的過程，數(shù)據(jù)顯示金屬熔池的冷卻速率可以達(dá)到105K/s，這種極高的冷卻速率是導(dǎo)致金屬零件中存在較大殘余應(yīng)力的主要因素。其原理主要在兩個(gè)方面，第一：金屬熔池凝固過程中，過高的冷卻速率造成金屬熔池各區(qū)域冷卻速度不一致，金屬原子來不及有序排列，產(chǎn)生大量的空位和畸變，在金屬成形件中引起微觀應(yīng)變，從而引起殘余應(yīng)力的產(chǎn)生；第二，金屬熔池凝固過程中，過高的冷卻速率造成金屬熔池凝固過程中體積收縮從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

目前，SLM金屬件消除殘余應(yīng)力的方法主要是加工完成后的對(duì)零件進(jìn)行熱處理及超聲波處理，其對(duì)殘余應(yīng)力的消除效果顯著。常見的激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置，多采用水平二維方向超聲波振動(dòng)，避免了沿單一X或Y方向超聲加振時(shí)因與激光掃描方向時(shí)垂直而引起的熔道震蕩問題和沿Z方向超聲加振時(shí)的振粉及氣體混入粉末所造成的熔池飛濺、氣泡等問題。但存在裝置安裝結(jié)構(gòu)單一的情況，且整體抗性較差，在持續(xù)工作過程中可能受到外界因素影響而使得兩個(gè)超聲波換能器的位置發(fā)生偏移，甚至本體受到不利影響，以至于影響到正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置，通過對(duì)兩個(gè)超聲波換能器的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，利用鎖緊結(jié)構(gòu)來彼此輔助配合，使得超聲波換能器的安裝位置得到充分的固定，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種激光選區(qū)熔化二維超聲加振裝置，包括支撐箱體、第一超聲波換能器、兩個(gè)安裝座和三個(gè)限位塊，所述支撐箱體的表面安裝有配重塊，所述支撐箱體在配重塊一側(cè)的表面焊接有兩個(gè)絲桿，所述支撐箱體在配重塊另一側(cè)的表面設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，所述第一超聲波換能器與第二超聲波換能器分別設(shè)置在一個(gè)安裝座內(nèi)，所述第一超聲波換能器與第二超聲波換能器分別通過一個(gè)變幅桿配合與連接軸固定連接，兩個(gè)所述連接軸分別固定安裝在連接塊上，兩個(gè)所述連接塊的一側(cè)表面均焊接有連接座，兩個(gè)所述連接座分別通過螺栓安裝在配重塊的兩側(cè)表面；

三個(gè)所述限位塊的表面均開設(shè)有通孔，其中兩個(gè)所述限位塊與第一超聲波換能器處的安裝座兩側(cè)表面粘接固定，所述第一超聲波換能器與安裝座為一體式通過兩個(gè)限位塊上的通孔與設(shè)置在支撐箱體上的兩個(gè)絲桿插接，所述第一超聲波換能器通過安裝座配合鎖緊螺栓固定在支撐箱體的表面，兩個(gè)所述絲桿的一端均螺接有鎖緊螺母，兩個(gè)所述鎖緊螺母分別與套接在兩個(gè)絲桿上的兩個(gè)限位塊表面接觸；

其中一個(gè)所述限位塊的一側(cè)通過連接件配合螺釘固定在第二超聲波換能器處的安裝座表面，所述第二超聲波換能器通過安裝座配合鎖緊螺栓固定在支撐箱體的表面，設(shè)置在所述第二超聲波換能器上的安裝座通過限位塊與設(shè)置在支撐箱體表面的限位機(jī)構(gòu)配合安裝。

優(yōu)選的，所述配重塊的四邊表面均焊接有角碼，所述配重塊通過角碼配合螺釘固定在支撐箱體的表面。

優(yōu)選的，所述配重塊的表面開設(shè)有標(biāo)志區(qū)域，所述配重塊在標(biāo)志區(qū)域處的表面安裝有標(biāo)志牌。

優(yōu)選的，兩個(gè)所述安裝座的一側(cè)表面均設(shè)有限位板，所述限位板為安裝座主體一體化成型結(jié)構(gòu)。