CN103817328A - 提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，包括两部分，第一部分是“运动整体”（由粉槽托板、托板固定螺栓、电磁吸盘、固定底板、电磁吸盘固定螺栓、固定槽螺栓、固定槽、顶杆构成），电磁吸盘在粉槽托板与固定底板之间。“运动部分”作用是：电磁吸盘产生电磁力，向下吸紧在粉槽托板上铺的磁性金属粉末，增加粉末的致密度，并对成形件起到吸紧固定作用，“运动部分”在直线伺服电机控制下竖直方向精确运动；第二部分是粉槽，作用是为粉末提供承载空间、为运动部分提供导向作用。

Description

提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置
技术领域
本发明属于激光金属直接成形装置，可用于金属铺粉烧结成形制造金属件等。
背景技术
在激光金属直接成形领域，激光金属选区烧结是研究的热点领域之一，它是把金属粉直接铺在粉槽托板上，然后用激光作为能源直接烧粉末，把粉末熔化粘结成形金属件，这种成形方式与传统的机械加工成形相比，具有很多优势，它不需要任何模具，原理简单，能缩短产品的研发时间，节省研发成本。但是铺粉烧结成形也有自身的缺点，成形件会因为热应力而产生变形、成形件的致密度有待提高，针对热应力变形问题大多是采用通过合理的工艺参数来尽量降应力的积累来控制变形，针对提高铺粉烧结成形件的致密度，基本是采用铺粉棍子滚压方式增加粉末致密度，这种方式对增加成型件致密度具有一定作用，
但这种方式也有不足之处，就是在铺粉辊子铺粉碾压粉末时会在竖直向下和铺粉方向产生一定的力的作用，成形金属件会在力的作用下发生位移而造成成形件的偏移而影响成形件的质量。针对如何有效地提高磁性金属粉末的激光直接成形件的质量，目前还没有好的方法。
发明内容
为了提高铺粉激光金属直接成形件的质量，本发明提出一种以电磁吸盘对磁性粉末产生吸力，使磁性金属粉末向下压紧的技术来提高磁性金属粉的致密度，同时也起到用电磁吸力固定成形件的作用，防止成形件在铺粉辊子滚压铺粉时产生移动。
为了达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，包括粉槽、粉槽托板、顶杆，其特征在于，所述粉槽托板置于粉槽竖直方向的中部，粉槽下部设置固定底板，粉槽托板与固定底板之间设置有电磁吸盘，粉槽下端连接一个粉槽外底板，粉槽外底板通过连接件与外部机构连接固定；所述顶杆上端穿过粉槽外底板的中心与固定底板连接，顶杆下端与直线伺服电机相连，顶杆带动固定底板、电磁吸盘及粉槽托板所构成的运动整体沿粉槽的竖直方向一起运动。
上述方案中，所述顶杆上端通过一个顶杆固定槽用螺栓固定在固定底板下方。所述粉槽托板通过螺栓固定在电磁吸盘上面；固定底板通过螺栓固定在电磁吸盘下面。所述粉槽外底板通过中间区域的四个螺栓孔用螺栓与外部机构连接固定。
与现有技术相比，本发明的优点是：能有效提高成形件的质量；采用在粉槽托板下方加装电磁吸盘，用电磁力吸紧磁性金属粉末，从而增加粉末的密度，然后用激光烧结被吸紧的磁性金属粉末，能成形出致密度高于不采用电磁吸盘成形出来的金属件，同时电磁吸盘还对成形件起到固定作用，防止铺粉时因铺粉辊子铺粉滚压而产生成形件位移，能有效的提高成形件的整体质量。具有环保经济，不产生污染，成本低的特点。
附图说明
图1为本发明装置的俯视图。
图2是图1的A-A向剖视图。图中标注的1是粉槽、2是托板固定螺栓、3是粉槽托板、4是电磁吸盘、5是固定底板、6是电磁吸盘固定螺栓、7是粉槽外底板、8是固定螺栓、9是固定槽螺栓、10是顶杆固定槽、11是顶杆。
图3是本发明装置立体图。
图4是图2中的粉槽外底板的平面图。
图5是图4的B-B向旋转剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参考图1-图3，一种提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，粉槽托板3通过托板固定螺栓2固定在电磁吸盘4上，电磁吸盘4通过电磁吸盘固定螺栓6固定在固定底板5上，顶杆11通过顶杆固定槽10用固定槽螺栓9固定在固定底板下方。粉槽托板3、托板固定螺栓2、电磁吸盘4、固定底板5、电磁吸盘固定螺栓6、固定槽螺栓9、固定槽10、顶杆11构成一“运动整体”；粉槽外底板7通过固定螺栓8与粉槽固定在一起。
参考图4、图5，粉槽外底板7通过中间区域的四个螺栓孔用螺栓与外部机构连接固定，顶杆11与直线伺服电机相连接，可控制“运动整体”在竖直方向上精确运动。当用磁性金属粉末进行金属激光烧结成形时，打开电磁吸盘4使其产生电磁吸力，然后在粉槽托板3上铺上磁性金属粉末，使磁性金属粉末被向下吸紧，然后进行激光烧结成形，等第一层烧结完后，“运动整体”部分在直线伺服电机的控制下下降一定高度，再次铺磁性金属粉末，铺粉完成后，再次开启激光进行扫描烧结，往复循环，进而成形出较高致密度的金属件，同时电磁吸盘对正在成形的金属件还起到固定作用，防止铺粉时成形件的移动，从而能有效的提高成形件质量。

Claims (4)

1.一种提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，包括粉槽、粉槽托板、顶杆，其特征在于，所述粉槽托板置于粉槽竖直方向的中部，粉槽下部设置固定底板，粉槽托板与固定底板之间设置有电磁吸盘，粉槽下端连接一个粉槽外底板，粉槽外底板通过连接件与外部机构连接固定；所述顶杆上端穿过粉槽外底板的中心与固定底板连接，顶杆下端与直线伺服电机相连，顶杆带动固定底板、电磁吸盘及粉槽托板所构成的运动整体沿粉槽的竖直方向一起运动。
2.如权利要求1所述的提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，其特征在于，所述顶杆上端通过一个顶杆固定槽用螺栓固定在固定底板下方。
3.如权利要求1所述的提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，其特征在于，所述粉槽托板通过螺栓固定在电磁吸盘上面；固定底板通过螺栓固定在电磁吸盘下面。
4.如权利要求1所述的提高金属粉末激光选区烧结成形件质量的装置，其特征在于，所述粉槽外底板通过中间区域的四个螺栓孔用螺栓与外部机构连接固定。
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