[發明專利]具有多級可調刮粉功能的金屬粉末增材制造裝置和方法

有效

• 申請號: 202210661917.0
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN114734065B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 韓永典;陳強;徐連勇;荊洪陽;趙雷
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B22F12/67
• 分類號: B22F12/67;B22F12/41;B33Y30/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;梁鵬

1.一種具有多級可調刮粉功能的金屬粉末增材制造裝置的工作方法，其特征在于，

具有多級可調刮粉功能的金屬粉末增材制造裝置包括工作艙(9)，設置在工作艙(9)頂部處的激光發生部(11)，設置在工作艙(9)內腔底部處的粉末盒(10)，位于工作艙(9)內腔底部處用于承載粉末盒(10)的基座(12)，對應于粉末盒(10)出口處用作金屬粉末選區熔化成型的基板(8)，設置在基板(8)上方用于調整金屬粉末鋪粉厚度的多級可調刮粉器(13)，支撐多級可調刮粉器(13)來回往復移動的移動導軌(14)，其中，

多級可調刮粉器包括至少兩段相互獨立的多級可調刮粉體，多段多級可調刮粉體首尾相連，以形成更長刮粉長度，每段多級可調刮粉體獨立連接在長條狀的連接板(3)上，連接板上開設有矩形通孔，每段多級可調刮粉體均能沿著連接板(3)上的矩形通孔上下微調，進而調節每段多級可調刮粉體與基板之間的間隙距離，從而實現對刮粉厚度的調節，

多級可調刮粉器包括位于兩端的第一固定體(1)和第二固定體(7)，還包括設置在第一固定體(1)和第二固定體(7)之間的首尾相連的第一多級可調刮粉體(4)、第二多級可調刮粉體(5)以及第三多級可調刮粉體（6），每個多級可調刮粉體結構相同，

第一多級可調刮粉體包括第一前驅板（403）、第一后驅板(401)和第一橡膠刮刀(402)，第一前驅板(403)和第一后驅板(401)在各自的一個側邊邊沿附近沿長度方向開設有半弧形凹槽，第一前驅板(403)和第一后驅板(401)貼合固定以使兩個半弧形凹槽對合形成容置第一橡膠刮刀(402)的圓形通孔，第一橡膠刮刀(402)呈圓柱狀，其容置在圓形通孔內并局部凸出圓形通孔外，該凸出的局部用作刮粉部，

第一前驅板(403)上靠近半弧形凹槽的側邊邊沿上設置有凸起的長條，該凸起長條與第一前驅板(403)一體成型而形成整體，該凸起的長條與第一橡膠刮刀(402)相互平行，其硬度大于第一橡膠刮刀，用作第一硬質刮刀（404），用于去除鋪粉過程中樣品上的起翹，減少橡膠刮刀的損傷，

第一硬質刮刀（404）使用銑床進行45°倒斜角成型，倒角方向與第一橡膠刮刀方向相反，第一硬質刮刀凸出的高度為1mm～3mm，硬質刮刀和橡膠刮刀之間間距為1mm～2mm，

首先，根據設計的不同粉層厚度對第一多級可調刮粉體(4)、第二多級可調刮粉體(5)和第三多級可調刮粉體(6)進行安裝，使用游標卡尺測量，確定第一多級可調刮粉體(4)、第二多級可調刮粉體(5)和第三多級可調刮粉體(6)各自的高度后，使用沉頭螺釘將其固于連接板(3)；

接著，將第一固定體(1)和第二固定體(7)安裝至連接板(3)；

然后，將裝配完成的多級可調刮粉器安裝至工位上，通過升降沉頭螺釘(2)調整第一橡膠刮刀、第二橡膠刮刀和第三橡膠刮刀各自與基板間距，調整完畢后進行金屬粉末選區熔化成型。

2.如權利要求1所述的具有多級可調刮粉功能的金屬粉末增材制造裝置的工作方法，其特征在于，第一固定體(1)和第二固定體(7)結構相同，第一固定體包括第一背面板(101)和第一前面板(102)，第一背面板(101)和第一前面板(102)之間相互貼合固定而形成整體，第一背面板(101)和第一前面板(102)各自在相同的一端的側邊邊沿附近設置有半弧形凹槽，用于容置與之相鄰的第一橡膠刮刀可能延伸出來的端頭部。

3.如權利要求2所述的具有多級可調刮粉功能的金屬粉末增材制造裝置的工作方法，其特征在于，第一多級可調刮粉體(4)的第一后驅板(401)、第二多級可調刮粉體(5)的第二后驅板(501)和第三多級可調刮粉體（6）的第三后驅板(601)的側壁處設置有螺紋孔，螺紋孔與連接板(3)的矩形通孔對應，沉頭螺釘(2)穿過矩形通孔螺接在螺紋孔中，將連接板和第一多級可調刮粉體(4)固定連接，沉頭螺釘能沿矩形通孔上下移動。