[發(fā)明專利]一種無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210021813.3
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114433872B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房立家;孫兵兵;張強(qiáng);趙海生;張學(xué)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 航發(fā)優(yōu)材（鎮(zhèn)江）增材制造有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F12/00;B22F12/50;B22F12/60;B28B1/00;B29C64/153;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 蘇州高專知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32474
• 代理人: 冷泠

本發(fā)明無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝，通過無刮刀式激光選區(qū)熔化制備結(jié)構(gòu)進(jìn)行零件制備；無刮刀式激光選區(qū)熔化制備結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于成型艙內(nèi)的成型基板，成型艙頂部對應(yīng)設(shè)置有用于發(fā)出激光束的激光發(fā)生器，且成型艙還對應(yīng)設(shè)置有送粉裝置及壓粉板；成型步驟為：1)送粉裝置進(jìn)行對成型基板的送成型材質(zhì)粉末，后復(fù)位；2)壓粉板進(jìn)行成型基板上的成型材質(zhì)粉末的壓實(shí)，后復(fù)位；3)激光發(fā)射器發(fā)光激光束進(jìn)行激光選區(qū)熔化成型，成型基板下降一個(gè)厚度；4)重復(fù)步驟1)?3)直至零件制備完成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密制造技術(shù)，特別涉及精密成型技術(shù)，具體的，其展示一種無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝。

背景技術(shù)

隨著航空航天、軍工裝備的發(fā)展，對裝備制造業(yè)提出更高要求。

激光選區(qū)熔化增材制造技術(shù)是常見的精密制備技術(shù)，傳統(tǒng)的激光選區(qū)熔化增材制造技術(shù)采用刮刀進(jìn)行逐層鋪粉，打印過程可分為“刮刀鋪粉-激光燒結(jié)-成形缸下降-粉缸上升-鋪粉”，重復(fù)上述步驟直到零件打印結(jié)束。

刮刀鋪粉的過程對零件成形擺放角度有特殊要求，當(dāng)成形角度低于45°且逆刮刀前進(jìn)方向成形時(shí)，很容易出現(xiàn)零件邊緣翹曲卡住刮刀的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致零件打印失敗。

因此，有必要提供一種無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝。

技術(shù)方案如下：

一種無刮刀激光選區(qū)熔化增材制造工藝，通過無刮刀式激光選區(qū)熔化制備結(jié)構(gòu)進(jìn)行零件制備；

無刮刀式激光選區(qū)熔化制備結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于成型艙內(nèi)的成型基板，成型艙頂部對應(yīng)設(shè)置有用于發(fā)出激光束的激光發(fā)生器，且成型艙還對應(yīng)設(shè)置有送粉裝置及壓粉板；

成型步驟為：

1)送粉裝置進(jìn)行對成型基板的送成型材質(zhì)粉末，后復(fù)位；

2)壓粉板進(jìn)行成型基板上的成型材質(zhì)粉末的壓實(shí)，后復(fù)位；

3)激光發(fā)射器發(fā)光激光束進(jìn)行激光選區(qū)熔化成型，成型基板下降一個(gè)厚度；

4)重復(fù)步驟1)-3)直至零件制備完成。

進(jìn)一步的，送粉裝置包括成型材質(zhì)粉末暫存部和均勻落粉部，成型材質(zhì)粉末暫存部儲存若干層成型材質(zhì)粉末用量；均勻落粉部將暫存成型材質(zhì)粉末均勻下落于激光束焦平面。

進(jìn)一步的，均勻落粉部包括滾軸，滾軸均勻轉(zhuǎn)動成型材質(zhì)粉末下落，同時(shí)均勻落粉部勻速水平移動，使全幅面均勻落粉。

進(jìn)一步的，均勻落粉部底面均勻設(shè)置有若干落粉小孔，均勻落粉部移動至成形表面上方，通過控制落粉小孔打開時(shí)間以控制落粉量，且均勻落粉部對應(yīng)設(shè)置振動件，有助于粉末均勻落粉。

進(jìn)一步的，壓粉板匹配有帶振動功能，在粉末床上表面通過超聲震動或機(jī)械振動實(shí)現(xiàn)粉末床高度差修平；壓粉板可采用耐高溫非金屬軟質(zhì)材料，如聚氨酯，也可采用金屬網(wǎng)狀材料或金屬板狀硬質(zhì)材料。

進(jìn)一步的，成型艙下部設(shè)置有收粉倉，收粉倉上設(shè)置有收粉開關(guān)。

進(jìn)一步的，壓粉板下降工作時(shí)，未燒結(jié)區(qū)域高出的成型材質(zhì)粉末壓實(shí)，多余成型材質(zhì)粉末通過收粉開關(guān)排出至收粉艙；壓粉板上升時(shí)，收粉開關(guān)可自動閉合，阻止成型材質(zhì)粉末繼續(xù)下落。

進(jìn)一步的，成型材質(zhì)粉末為金屬、非金屬粉末，包括銅、鐵、鎳、鈦、鎢、鉬、鋁及其合金、陶瓷、尼龍、樹脂材質(zhì)粉末。