[實用新型]適用于選區激光熔化的大幅面可移動風場與刮刀一體式鋪粉裝置

有效

• 申請號: 202123408816.2
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN216705952U
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 邢月華;唱麗麗;申賽剛;李午紅
• 申請（專利權）人: 南京中科煜宸激光技術有限公司
• 主分類號: B22F12/60
• 分類號: B22F12/60;B22F12/67;B22F12/70;B22F10/28;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松;王菊花

本發明提供一種適用于選區激光熔化的大幅面可移動風場與刮刀一體式鋪粉裝置，包括：直線導軌；第一鋪粉機構；第二鋪粉機構；第一風盒和第二風盒，相對地設置并位于第一鋪粉機構與第二鋪粉機構之間，所述第一風盒和第二風盒可沿著直線導軌滑動，并在二者之間形成可移動風場；第一風盒和第二風盒之間的區域設置為打印工作區域，鋪粉后選區激光熔化裝置激光束在可移動風場區間內進行逆風打印。本發明有效解決了在大幅面鋪粉3D打印過程中由于幅面過大，風場中風速過大則會帶走粉末，風速過小則不足以吹走打印過程中產生的粉渣及煙塵，過多粉渣的夾雜導致大幅面打印零件質量較差的問題。

技術領域

本發明涉及激光增材制造技術領域，尤其是選區激光熔化增材制造技術中的送粉裝置，具體而言涉及一種適用于選區激光熔化的大幅面可移動風場與刮刀一體式鋪粉裝置。

背景技術

選區激光熔化(Selective laser melting，SLM)，又稱為鋪粉式3D打印技術，是金屬材料3D打印成型工藝中最為重要、應用最為廣泛的增材制造技術之一，用它能直接成型出接近完全致密度、力學性能良好的金屬零件。SLM成型技術采用精細聚焦光斑快速熔化15-53目的金屬粉末材料，幾乎可以直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結合的功能零件，致密度可達到近乎100％，成型精度達20-50微米，應用范圍已拓展到航空航天、醫療、汽車、模具等領域。

目前，隨著鋪粉3D打印增材制造技術的快速發展，單一的小幅面單光束的成型方式已經不能滿足大尺寸零件的打印需求，因此打印幅面≥500mm*500mm的大幅面打印設備應運而生，然而，由于幅面過大，風場中風速相應的設計提高，以連接進風和出風通道，但風速的提高帶來了額外的問題，高風速會帶走粉末，而風速過小則不足以吹走打印過程中產生的粉渣及煙塵，過多粉渣和煙塵的夾雜，會導致大幅面打印零件質量較差。

發明內容

本發明目的在于提供一種大幅面可移動風場與刮刀一體式裝置，通過左(右)側漏斗粉槽定量落粉，裝置整體向左(右)右運動，左(右)可壓實雙向鋪粉刮刀結構(右)先行鋪粉，鋪粉后激光在可移動風場區間內進行逆風打印，吹風風盒吹風，吸風風盒吸風，所形成的局部風場將燒結粉渣及煙塵帶走，實現打印過程中一邊鋪粉一邊打印；實現大幅面雙向鋪粉打印，風場化大為小，不但解決了大幅面風力不足的問題，同時節省了傳統設備中的鋪粉等待過程，提高打印效率。

根據本發明目的的第一方面提出一種適用于選區激光熔化的大幅面可移動風場與刮刀一體式鋪粉裝置，包括：

直線導軌，限定沿著導軌方向作為X方向；兩條直線導軌之間的區域被限定為打印平面區域；

第一鋪粉機構，被設置成可沿著所述直線導軌滑動，用于在打印平面區域鋪粉；

第二鋪粉機構，被設置成可沿著所述直線導軌滑動，用于在打印平面區域鋪粉；

第一風盒和第二風盒，相對地設置并位于第一鋪粉機構與第二鋪粉機構之間，所述第一風盒和第二風盒均被設置成可沿著所述直線導軌滑動，并在通過吹吸風形成可移動的風場；

其中，所述第一風盒和第二風盒之間的區域設置為打印工作區域，經由所述第一鋪粉機構或第二鋪粉機構在打印平面區域鋪粉后，選區激光熔化裝置激光束在可移動風場區間內進行逆風激光熔覆打印成型。

其中，所述第一風盒和第二風盒中的其一設置用于朝向二者之間的區域吹風，另一個用于朝向二者之間的區域抽風，以形成可移動的風場。

其中，所述第一風盒和第二風盒之間的間隔距離在打印過程以及移動過程中保持不變。

其中，所述第一風盒和第二風盒保持平行。

其中，所述第一風盒和第二風盒之間的間隔距離可預設調節。

其中，所述第一風盒和第二風盒均通過風管與供風裝置連接。

其中，所述供風裝置設置有柔性管，通過柔性管與風管連通。