[發明專利]一種粉末復合送進的選區激光熔化裝置及方法

有效

• 申請號: 202110154912.4
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112958788B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 劉世鋒;薛彤;王巖;楊鑫;宋璽;馬寧
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B22F12/50
• 分類號: B22F12/50;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開一種粉末復合送進的選區激光熔化裝置及方法，活動支撐板的兩端安裝于箱體導軌并能沿導軌往復移動；活動支撐板的頂部沿其長度方向開設有活動支撐板空腔，活動支撐板空腔上下貫穿活動支撐板；下落粉機構設置于箱體的上方，下落粉機構和送粉通道分別位于成型通道的兩側，下落粉機構的下部設有用于向活動支撐板空腔內落粉的落粉口；刮刀安裝于活動支撐板的下部并位于活動支撐板空腔的一側，刮刀用于將活動支撐板空腔落下的粉以及送粉通道送出的粉刮入成型通道內；送粉通道的上端口設有蓋板，箱體在送粉通道上端的一側開設有蓋板控制窗口。本發明能夠進行兩種以上粉料的零件打印制造出兩種以上的粉復合的零件或者功能梯度零件。

技術領域

本發明屬于選區激光熔化裝備技術領域，具體涉及一種粉末復合送進的選區激光熔化裝置及方法。

背景技術

選區激光熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)是一種金屬增材制造技術(3D打印技術)，能夠快速無模具制造復雜金屬零件，已經在航空、航天、模具、醫療等領域取得了成功應用。

SLM技術是采用點-線-面-體的離散堆積方式逐層堆積制造零件的一種全新方法，與傳統的機械加工(減材制造)和鍛造、鑄造(等材制造)方法相比較，SLM是通過逐漸增加材料來制造零件的一種工藝方法，稱為增材制造。SLM工藝方法通過在金屬基板上鋪一層金屬粉末，然后使用激光對某些區域進行掃描，掃描過的區域熔化-凝固后，形成金屬的冶金結合，而沒有掃描的區域任然是粉末，這樣逐層制造，就可以無模具快速制造出三維復雜金屬零件。與其他的增材制造比較，尤其是與同步送粉增材制造技術(激光立體成形，LaserSolidForming，LSF)比較，SLM技術制造的零件復雜度高、精度高，在軍民兩用市場得到了成功的應用。

SLM技術都需要鋪粉這個過程，并且需要反復逐層鋪粉，因此鋪粉成為各大公司與研究機構的研究重點。由于結構的限制，在鋪粉過程中只能連續鋪單一的粉末，導致目前SLM技術在打印制造過程中不能改變材料，進而不能制造功能梯度零件或者兩種以上的粉復合的零件。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種粉末復合送進的選區激光熔化裝置及方法，本發明能夠進行兩種以上粉料的零件打印制造出兩種以上的粉復合的零件或者功能梯度零件。

本發明采用的技術方案如下：

一種粉末復合送進的選區激光熔化裝置，包括下落粉機構和上頂粉機構，上頂粉機構包括活動支撐板、刮刀和箱體，箱體上設有導軌、成型通道和送粉通道，活動支撐板的兩端安裝于箱體導軌并能沿導軌往復移動；活動支撐板的頂部沿其長度方向開設有活動支撐板空腔，活動支撐板空腔上下貫穿活動支撐板；下落粉機構設置于箱體的上方，下落粉機構和送粉通道分別位于成型通道的兩側，下落粉機構的下部設有用于向活動支撐板空腔內落粉的落粉口；刮刀安裝于活動支撐板的下部并位于活動支撐板空腔的一側，刮刀用于將活動支撐板空腔落下的粉以及送粉通道送出的粉刮入成型通道內；送粉通道的上端口設有蓋板，箱體在送粉通道上端的一側開設有蓋板控制通道。

優選的，下落粉機構包括儲粉箱和落粉箱單元，儲粉箱位于落粉箱單元的上方并與落粉箱單元連接，落粉箱單元包括落粉板、滑板和滑板驅動機構，落粉板內開設有供滑板滑動的水平滑槽，落粉板在水平滑槽的上方和下方分別開設有粉斗和所述落粉口，粉斗和落粉口在水平方向上錯位設置；粉斗為上下貫穿落粉板的長孔，粉斗的上端口與儲粉箱出口連通，粉斗的下端口延伸至水平滑槽，落粉口的上端口延伸至水平滑槽，落粉口的下端口延伸至落粉板的下表面；滑板驅動機構與滑板連接。

優選的，滑板上在落粉口正對的部位均勻開設有若干排分流導向孔，分流導向孔上下貫穿滑板，滑板與水平滑槽之間緊密貼合。