CN105665708A - 电子束快速成型机的铺粉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子束快速成型机的铺粉装置，铺粉平台处于工作室的中部；铺粉器活动置于铺粉平台上表面；装粉箱悬设在铺粉平台的上方；成形缸固定在铺粉平台的下表面；成形缸的下部设有成形面升降杆，该成形面升降杆通过动密封结构延伸至工作室外；其不同之处是：还进一步包括一直流电源；该直流电源的输出正极与成形缸相接，直流电源的输出负极与工作室壁相接并接地；成形缸及其成形面升降杆与工作室壁电气绝缘隔离。通过对电子束快速成型设备的成形缸预加一个正电位，中和多余电子在被电子束扫描成形的金属粉料颗粒表面的积累；从而能够克服常规成形过程成形缸与工作室壁直接电连接并接地，而产生的溃散现象。

Description

电子束快速成型机的铺粉装置
技术领域
本发明涉及电子束加工设备技术领域，具体涉及一种电子束快速成型机的铺粉装置。
背景技术
电子束快速成形技术是最近发展起来的一种新兴技术，其利用了金属粉料在电子束轰击下熔化的原理，通过分层扫描的方式来完成零件的加工过程，具有能量利用率高、可用材料来源广泛和成形速度高等优势。加工时，装粉箱将金属粉料送到铺粉平台上，铺粉器把铺粉平台上的粉料均匀地铺展到成形缸的成形面上。电子枪在计算机的控制下发射的电子束被聚焦在成形件的成形面上，并按照截面轮廓信息进行有选择的烧结。金属粉料在电子束的轰击下被烧结在一起，并与下层已成形的部分粘接，层层堆积，直至整个零件全部烧结完成。
常规的电子束快速成型机的铺粉装置，主要由装粉箱、铺粉器、铺粉平台和成形缸组成。铺粉平台处于工作室的中部，铺粉器活动置于铺粉平台上表面。装粉箱处于工作室的上部，并悬设在铺粉平台的上方。成形缸处于工作室的下部，并固定在铺粉平台的下表面。成形缸的下部设有升降杆，该升降杆通过动密封结构延伸至工作室外。
然而，由于金属粉料颗粒间间隙及颗粒表面氧化等因数的影响，金属粉料的导电性能会随之下降。在电子束快速成形过程中，电子束的作用会使得部分金属粉料颗粒积累电子而带负电荷。带负电荷的金属粉料颗粒再有电子束靠近时，其库仑力的作用将使得带负电荷的金属粉料颗粒产生位移，同时推开附近的金属粉料颗粒，使得金属粉料颗粒以电子束斑为中心向四周飞出，偏离其原来堆积位置，即产生溃散现象(俗称“吹粉”)。溃散现象会造成工件成形尺寸误差，更有甚者有可能导致成形失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有电子束快速成型机的铺粉装置存在金属粉料颗粒溃散现象而影响工件成形的问题，提供一种电子束快速成型机的铺粉装置。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
电子束快速成型机的铺粉装置，包括装粉箱、铺粉器、支撑杆、铺粉平台和成形缸；铺粉平台处于工作室的中部由支撑杆固定在工作室的底部；铺粉器活动置于铺粉平台上表面；装粉箱悬设在铺粉平台的上方；成形缸固定在铺粉平台的下表面；成形缸的内部设有升降台，升降台底部设有升降杆，该升降杆通过动密封结构延伸至工作室外；其不同之处是：还进一步包括一直流电源；该直流电源的输出正极与成形缸相接，直流电源的输出负极与工作室壁相接并接地；成形缸与工作室壁电气绝缘隔离；铺粉平台、成形缸和成形缸中的粉末、成形件和升降台电气相连通。
上述方案中，所述支撑杆为绝缘材料制造，所述升降台与所述升降杆通过绝缘体连接，以实现成形缸与工作室壁电气绝缘隔离。
与现有技术相比，本发明通过对电子束快速成型设备的成形缸预加一个正电位，中和多余电子在被电子束扫描成形的金属粉料颗粒表面的积累；从而能够克服常规成形过程成形缸与工作室壁直接电连接并接地，而产生的溃散现象。
附图说明
图1为防溃散电子束快速成型设备的结构示意图。
图中标记：1、装粉箱；2、铺粉器；3、铺粉平台；4、支撑杆；5、成形缸；6、升降台；7、升降杆；7.1、绝缘体；8、直流电源；9、成形件；10、工作室；11、电子枪；12、电子束。
具体实施方式
一种电子束快速成型机的铺粉装置，如图1所示，包括装粉箱1、铺粉器2、铺粉平台3、支撑杆4、成形缸5和直流电源8。
装粉箱1、铺粉器2、铺粉平台3和成形缸5置于工作室10内，该工作室10为密闭的真空腔体。铺粉平台3处于工作室10的中部，铺粉平台3由支撑杆4固定在工作室10的底部。铺粉器2活动置于铺粉平台3上表面。装粉箱1悬设在铺粉平台3的上方。成形缸5固定在铺粉平台3的下表面。成形缸5的内部设有设有升降台6，升降台6底部设有升降杆7，升降杆7的纵向移动使得成形件9的成形面与铺粉平台3平齐，升降杆7通过动密封结构延伸至工作室10外。铺粉平台3、成形缸5和成形缸5中的粉末、成形件9、升降台6电气相连通，成形缸5与工作室10壁电气绝缘隔离，以便在成形缸5与工作室10壁之间加上一个电位，抑制成形件9的成形面粉料在电子束12扫描过程发生溃散现象。为了实现成形缸5与工作室10壁的电气绝缘隔离，所述支撑杆4为绝缘材料制造，所述升降台6与所述升降杆7通过绝缘体7.1连接。直流电源8置于工作室10外，直流电源8的输出正极与成形缸5相接，直流电源8的输出负极与工作室10壁相接并接地。
装粉箱1可定量、定时把粉料送到铺粉平台3，铺粉器2把铺粉平台3上的粉料均匀地铺展到成形缸5的成形面。直流电源8在装粉箱1落粉过程输出电压为零，只有在电子束12扫描过程输出工作电压。电子枪11安装在工作室10的上方，电子枪11发射的电子束12被聚焦在成形件9的成形面，并被控制按成形件9成形面的几何形状扫描。

Claims (3)

1.电子束快速成型机的铺粉装置，包括装粉箱(1)、铺粉器(2)、铺粉平台(3)、支撑杆(4)和成形缸(5)；铺粉平台(3)处于工作室的中部，并通过支撑杆(4)与工作室(10)的底部连接；铺粉器(2)活动置于铺粉平台上表面；装粉箱(1)悬设在铺粉平台(3)的上方；成形缸(5)固定在铺粉平台(3)的下表面；成形缸(5)的内部设有升降台(6)，升降台(6)底部设有升降杆(7)，该升降杆(7)通过动密封结构延伸至工作室(10)外；其特征在于：还进一步包括一直流电源(8)；直流电源(8)的输出正极与成形缸(5)相接，直流电源(8)的输出负极与工作室(10)壁相接并接地；铺粉平台(3)、成形缸(5)和成形缸(5)中的粉末、成形件(9)和升降台(6)电气相连通；成形缸(5)与工作室(10)壁电气绝缘隔离。
2.根据权利要求1所述的一种电子束快速成型机的铺粉装置，其特征在于：所述支撑杆(4)为绝缘材料制造。
3.根据权利要求1所述的一种电子束快速成型机的铺粉装置，其特征在于：所述升降台(6)与升降杆(7)通过绝缘体(7.1)连接。
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