[發明專利]梯度材料制備裝置

在審

• 申請號: 202111594127.7
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114228141A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 俞紅祥;王康恒
• 申請（專利權）人: 杭州正向增材制造技術有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/205;B29C64/371;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 戴賢群

本發明涉及一種梯度材料制備裝置，其包括機架、鋪粉器、基板和激光振鏡。其中，鋪粉器設于所述機架，用于接收和轉移第一粉末和第二粉末；基板設于所述機架且用于相對所述鋪粉器轉動至第一位置和第二位置，在所述第一位置時，所述鋪粉器用于將所述第一粉末和所述第二粉末相鄰地鋪設于所述基板的上方以形成第一材料層，在所述第二位置時，所述鋪粉器用于將所述第一粉末和所述第二粉末相鄰地鋪設于所述第一材料層的上方以形成與所述第一材料層相交叉的第二材料層；激光振鏡設于所述機架，用于掃描所述基板上的所述第一粉末和所述第二粉末。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種梯度材料制備裝置。

背景技術

梯度材料是由日本學者平井敏雄等提出的一種新材料概念，出發點是制作一種成分、屬性連續變化的材料，以解決傳統單一材料裝配界面的殘余應力，使互不相容的功能可以結合在一個結構部件中。梯度材料在新型復合材料設計方面亦呈現出巨大優勢，由于在單個塊狀梯度材料上可一次性生成材料配比連續分布的高通量試樣，從而大幅壓縮了多組份材料制備、表征耗時，加快了材料組份優選迭代與投入應用的進程。

然而，傳統的梯度材料制備裝置在制備梯度材料時，存在梯度種類少且制備效率低的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種梯度材料制備裝置。

一種梯度材料制備裝置，包括：

機架；

鋪粉器，設于所述機架，用于接收和轉移第一粉末和第二粉末；

基板，設于所述機架且用于相對所述鋪粉器轉動至第一位置和第二位置，在所述第一位置時，所述鋪粉器用于將所述第一粉末和所述第二粉末相鄰地鋪設于所述基板的上方以形成第一材料層，在所述第二位置時，所述鋪粉器用于將所述第一粉末和所述第二粉末相鄰地鋪設于所述第一材料層的上方以形成與所述第一材料層相交叉的第二材料層；及

激光振鏡，設于所述機架，用于掃描所述基板上的所述第一粉末和所述第二粉末。

上述梯度材料制備裝置，基板可以相對鋪粉器轉動至第一位置和第二位置。制備梯度材料時，基板可先轉動至第一位置，鋪粉器將第一粉末、第二粉末相鄰地鋪設于基板的上方以形成第一材料層。隨后，激光振鏡掃描第一材料層的粉末并使其固化成型。完成第一材料層的固化成型后，基板由第一位置轉動至第二位置。鋪粉器將第一粉末、第二粉末相鄰地鋪設于已固化成型的第一材料層的上方以與第一材料層相交叉的第二材料層。隨后，激光振鏡掃描第二材料層的粉末并使其固化成型。至此，第一材料層和第二材料層依次固化熔接在一起，即實現了梯度材料的制備。此梯度材料制備裝置在梯度材料的制備過程中，通過切換基板的第一位置和第二位置，便可以實現第一材料層和第二材料層的交叉設置，進而增加了單次所制得的梯度材料的梯度種類。因此，此梯度材料制備裝置在操作上更為簡便，在大幅提升梯度材料的制備效率的同時，所制得的梯度材料的梯度種類更多、性能更好。

在其中一個實施例中，所述梯度材料制備裝置還包括轉動設置于所述機架的旋轉臺，所述旋轉臺用于帶動所述基板轉動至所述第一位置和所述第二位置。

在其中一個實施例中，所述梯度材料制備裝置還包括設于所述機架的成型倉，所述鋪粉單元和所述基板均設于所述成型倉內。

在其中一個實施例中，所述梯度材料制備裝置還包括設于所述旋轉臺的粉末床，所述基板穿設于所述成型倉的底部，所述粉末床連接所述基板并用于帶動所述基板相對所述成型倉升降。

在其中一個實施例中，所述梯度材料制備裝置還包括設于所述成型倉的驅動組件，所述驅動組件連接所述鋪粉器并用于帶動所述鋪粉器運動至所述基板的上方。

在其中一個實施例中，所述驅動組件設置為兩個，兩個所述驅動組件分別連接于所述鋪粉器的兩端，并平行且間隔地設置于所述基板的相對兩側。