不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及增材制造領(lǐng)域，具體涉及到一種不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]梯度材料是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種新型功能材料，它具有耐高溫、耐磨損等許多優(yōu)良性能，由于其結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)異特性，已成為材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，已開發(fā)的梯度材料制備方法主要有:化學(xué)氣相沉積法、物理蒸發(fā)法、等離子噴涂法、顆粒梯度排列法、自蔓延高溫合成法、液膜直接成法及薄膜浸滲成型法等，然而這些方法很難加工復(fù)雜精密梯度零件。
[0003]選區(qū)激光熔融技術(shù)(Selective Laser Melting, SLM)是增材制造技術(shù)的最新發(fā)展，該技術(shù)基于增材制造的基本思想，即分層制造、逐層疊加的制造方式，根據(jù)三維CAD模型直接成形具有特定幾何形狀的零件，成形過程不受零件復(fù)雜程度的限制，適用于復(fù)雜精密零件的生產(chǎn)，是目前最具應(yīng)用前景的數(shù)字化加工方式。然而，到目前為止，SLM技術(shù)一次只能夠成形一種材料。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)多種材料復(fù)合增材制造，從而實(shí)現(xiàn)增材制造梯度材料零件，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了多種不同鋪粉裝置。專利申請?zhí)枮?01120087909.9的實(shí)用新型專利介紹了一種直接制造梯度零件的裝置，該裝置采用兩個鋪粉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩種材料的堆積鋪粉，但是只局限于堆積方向上兩種材料成形，且粉末回收困難。專利申請?zhí)枮?01310079301.3的發(fā)明專利介紹了一種可以在一次成形中多次改變粉末配比，制備成形多材料任意復(fù)合的梯度材料零件的隨動送鋪粉機(jī)構(gòu)，然而該原理并未解決粉末回收困難的問題。德國CONCEPTLaserM2金屬成形機(jī)通過結(jié)合一套夾具系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)加工梯度材料，但是只局限于堆積方向上多材料成形，并且操作復(fù)雜，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種不同粉末復(fù)合使用的SLM送鋪粉裝置，解決梯度材料復(fù)合增材制造中有效回收粉末、成形任何方向梯度復(fù)雜零件的問題。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種不同粉末復(fù)合使用的SLM送粉鋪粉裝置，具體包括:工作臺1，固定板2，刮粉電動導(dǎo)軌4，粉末漏斗5，刮刀6，第一滑塊7，支架8，成形缸9，噴粉電動導(dǎo)軌10，滾珠絲桿11，噴嘴電動導(dǎo)軌12，第二滑塊13，支座14，噴嘴滑塊15，噴管16，噴嘴17，回收缸18，儲粉箱19。
[0007]結(jié)合圖1，所述成形缸9安裝在工作臺I上，成形缸9兩側(cè)分別安裝有2個回收缸18，成形缸9正下方安裝有滾珠絲桿11，成形缸9另外兩側(cè)平行對稱安裝有2根噴粉電動導(dǎo)軌10，噴粉電動導(dǎo)軌10上表面與工作臺I上表面平行。每根噴粉電動導(dǎo)軌10上設(shè)置有相應(yīng)的第二滑塊13，第二滑塊13上固連支座14，支座14兩端底部分別與一個第二滑塊13相固連且與第二滑塊13的移動方向相垂直，支座14為“η”形或者梯形；在支座14的一側(cè)固連噴嘴電動導(dǎo)軌12，噴嘴電動導(dǎo)軌12與工作臺I平行，噴嘴電動導(dǎo)軌12上設(shè)置安裝有相應(yīng)的噴嘴滑塊15,噴嘴滑塊15的移動方向與第二滑塊13的移動方向垂直；所述噴管16與噴嘴滑塊15相固連,且噴管16與噴嘴滑塊15的移動方向相垂直,噴管16的下方固定安裝有噴嘴17。
[0008]2根噴粉電動導(dǎo)軌10兩側(cè)平行對稱安裝有2根刮粉電動導(dǎo)軌4，所述刮粉電動導(dǎo)軌(4)分別設(shè)置在2根噴粉電動導(dǎo)軌10的內(nèi)側(cè)且與噴粉電動導(dǎo)軌10平行，每根刮粉電動導(dǎo)軌4上設(shè)置有相應(yīng)的第一滑塊7，每個支架8分別與相應(yīng)的第一滑塊7固連且與第一滑塊7的移動方向相垂直；粉末漏斗5兩端分別與每個支架8相固連，粉末漏斗5底部矩形口固定安裝有刮刀6。儲粉箱(19)通過固定板(2)固連在工作臺⑴的一側(cè)，并且與噴嘴(16)相對安裝。
[0009]結(jié)合圖2和圖3，本發(fā)明一種不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置的漏粉裝置，包括漏斗口 20，出粉口 21，旋轉(zhuǎn)軸22，傳動帶23，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)24，旋轉(zhuǎn)薄片25。所述粉末漏斗5上部開有漏斗口 20，底部開有出粉口 21 ;出粉口 21上方安裝有旋轉(zhuǎn)薄片25，旋轉(zhuǎn)薄片25兩端沿軸線分別固連有旋轉(zhuǎn)軸22 ;所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)24固定安裝在粉末漏斗5上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)24的轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)軸22 —側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸22-1平行安裝，且通過傳動帶23連接第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)24和旋轉(zhuǎn)軸22-1。
[0010]結(jié)合圖4、圖5和圖6，本發(fā)明一種不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置的送粉裝置，所述儲粉箱19底部開有出粉口 29 ;套筒27安裝在出粉口 29下方，所述套筒27表面開有長槽28 ;套筒27兩側(cè)沿軸線分別固連有兩個轉(zhuǎn)動軸26，其中一個轉(zhuǎn)動軸26_1通過聯(lián)軸器與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)3相連。
[0011]結(jié)合圖6和圖7，所述儲粉箱19通過第一連接孔30與固定板2上的第二連接孔31固連。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:1)具有一個定量送粉裝置和一個噴管送粉裝置，根據(jù)加工需要定量定區(qū)域送粉，可在一次加工中實(shí)現(xiàn)2種，甚至多種粉末混合增材制造，支持梯度材料零件加工；2)通過噴粉定量供給梯度材料，無需回收噴粉材料，解決了梯度材料SLM加工粉末回收困難的問題；3)粉末漏斗送粉量由套筒的轉(zhuǎn)動控制，較現(xiàn)有的送粉缸供應(yīng)粉末方式相比，可以節(jié)約粉末材料；4 )將送粉裝置和鋪粉裝置分離開，送粉裝置不隨鋪粉進(jìn)程來回移動，可以減少設(shè)計空間和能源消耗；5)采用柔性刮刀，可避免鋪粉過程對已成形表面的刮擦，且對已成形表面的凹陷凸起等缺陷有一定的修正補(bǔ)償作用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置的三維示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明粉末漏斗以及柔性刮刀三維示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)薄片三維示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明儲粉箱三維示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明儲粉箱固定板三維示意圖。
[0018]圖6為本發(fā)明儲粉箱剖面圖。
[0019]圖7為本發(fā)明粉末漏斗二維不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]本發(fā)明提供了一種不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置，具體包括:工作臺1，固定板2,第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)3,刮粉電動導(dǎo)軌4,粉末漏斗5,刮刀6,第一滑塊7,支架8，成形缸9，噴粉電動導(dǎo)軌10，滾珠絲桿11，噴嘴電動導(dǎo)軌12，第二滑塊13，支座14，噴嘴滑塊15，噴管16，噴嘴17，回收缸18，儲粉箱19，漏斗口 20，出粉口 21，旋轉(zhuǎn)軸22，傳動帶23，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)24，旋轉(zhuǎn)薄片25，轉(zhuǎn)動軸26，套筒27，長槽28，漏粉口 29，第一連接孔30，第二連接孔31。
[0022]結(jié)合圖1，所述成形缸9安裝在工作臺1，成形缸9兩側(cè)分別安裝有2個回收缸18，回收缸18回收工作臺I表面多余的粉末；成形缸9正下方安裝有滾珠絲桿11，滾珠絲桿11用于升降成形缸9 ;成形缸9的另外兩側(cè)分別平行對稱安裝有2根噴粉電動導(dǎo)軌10，噴粉電動導(dǎo)軌10上表面與工作臺I上表面平行。每根噴粉電動導(dǎo)軌10上設(shè)置有相應(yīng)的第二滑塊13，第二滑塊13上固連“η”形或梯形支座14，支座14兩端底部分別與一個第二滑塊13相固連且與第二滑塊13的移動方向相垂直；在支座14的一側(cè)固連噴嘴電動導(dǎo)軌12,噴嘴電動導(dǎo)軌12與工作臺I平行，噴嘴電動導(dǎo)軌12上設(shè)置有相應(yīng)的噴嘴滑塊15，噴嘴滑塊15的移動方向與第二滑塊13的移動方向垂直；所述噴管16與噴嘴滑塊15相固連,且與噴嘴滑塊15的移動方向相垂直，噴管16的下方安裝有噴嘴17，通過控制噴粉電動導(dǎo)軌10和噴嘴電動導(dǎo)軌12的組合運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)單層精確噴粉。
[0023]在2根噴粉電動導(dǎo)軌10兩側(cè)平行對稱安裝2根刮粉電動導(dǎo)軌4，刮粉電動導(dǎo)軌4分別設(shè)置在2根噴粉電動導(dǎo)