[發明專利]一種基于磁性成型空間的激光快速成型裝置及鋪粉方法

在審

• 申請號: 202210418524.7
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114515840A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 劉士鵬;李峰西;邢振宏;崔炳軍;李建美
• 申請（專利權）人: 濟南森峰激光科技股份有限公司
• 主分類號: B22F12/60
• 分類號: B22F12/60;B22F12/67;B22F10/28;B28B1/00;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 閆曉燕

本發明提供一種基于磁性成型空間的激光快速成型裝置及鋪粉方法，屬于激光快速成型裝置技術領域，基于磁性成型空間的激光快速成型裝置包括機架，機架上設置有成型缸，成型缸內設置有鋪粉基板和電磁鐵；機架上還設置有環形刮刀，環形刮刀為上端封閉、下端開口的筒狀結構，環形刮刀的下端設置有刀刃，環形刮刀的內腔豎直滑動連接有磁性沖頭，磁性沖頭的形狀與鋪粉基板的形狀相適配。本發明能夠在成型缸內形成磁性空間，并在該磁性空間的作用下引導磁性沖頭在環形刮刀和鋪粉基板之間垂直移動，并最終形成有利于生產出致密實體的粉末層；同時其還能增加鋪粉基板上所鋪粉末層的粘附性，從而有利于在平滑的鋪粉基板上實現加工需求。

技術領域

本發明屬于激光快速成型裝置技術領域，具體涉及一種基于磁性成型空間的激光快速成型裝置及鋪粉方法。

背景技術

激光快速成型(Laser Rapid Prototyping:LRP)是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅動和新材料等先進技術集成的一種全新制造技術。而且與傳統制造方法相比，激光快速成型技術具有:原型的復制性、互換性高，制造工藝與制造原型的幾何形狀無關，加工周期短，成本低等優點。

激光快速成型技術的原理是先用計算機軟件生成三維實體模型，再通過分層軟件對三維實體模型分層，并通過每個薄層斷面的二維數據驅動控制激光光束掃射待成型區域內的粉末，并在高能激光作用下先使粉末快速熔融，再經散熱冷卻后快速固化，從而加工出要求形狀的薄層，并逐層積累形成實體模型。

激光快速成型產品的關鍵指標主要包括致密度、精度與表面粗糙度，而鋪粉質量將會對致密度和表面粗糙度產生非常重要的影響。所以說，鋪粉組件是整個激光快速成型裝置的核心部件。但是現有激光快速成型中的鋪粉組件產生的鋪粉平面存在凹凸不平的問題。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有激光快速成型中鋪粉組件所鋪粉層平面存在凹凸不平的問題，提出并設計一種基于磁性成型空間的激光快速成型裝置及鋪粉方法，以解決上述問題，并形成燒結表面特別光滑和致密的粉末層，從而有益于激光快速成型裝置加工出光滑致密的實體。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種基于磁性成型空間的激光快速成型裝置，其包括機架，所述機架上設置有成型缸，所述成型缸內設置有鋪粉基板和電磁鐵，所述鋪粉基板與成型缸豎直滑動連接，所述鋪粉基板的下端傳動連接有用來驅動鋪粉基板上下移動的成型驅動組件；所述機架上還設置有環形刮刀，所述環形刮刀為上端封閉、下端開口的筒狀結構，所述環形刮刀的下端設置有刀刃，所述環形刮刀的內腔豎直滑動連接有磁性沖頭，所述磁性沖頭的形狀與鋪粉基板的形狀相適配。這樣本發明能夠在電磁鐵的作用下在成型缸內形成磁性空間，并在該磁性空間的作用下引導磁性沖頭在環形刮刀和鋪粉基板之間垂直移動，進而緊密壓實粉末層，并最終形成有利于生產出致密實體的粉末層；另外，由于磁性沖頭和電磁鐵之間形成了對位磁場空間，其會使得鋪粉基板上所鋪鐵磁性顆粒粉末的表面變得粗糙，進而增加鋪粉基板上所鋪粉末層的粘附性，即使是最薄的粉末層也能具備良好的粘附性，從而有利于在平滑的鋪粉基板上實現加工需求。

進一步地，所述機架上還設置有送粉缸，所述送粉缸內豎直滑動連接有送粉板，所述送粉板的下端傳動連接有用來驅動送粉板上下移動的送粉驅動組件；所述環形刮刀上傳動連接有鋪粉驅動組件，所述鋪粉驅動組件能夠驅動環形刮刀從送粉缸上方移動至成型缸上方，并將送粉缸內的粉末全封閉地轉移至鋪粉基板上。