CN109396437A - 一种选择性激光烧结快速成型装置 - Google Patents

一种选择性激光烧结快速成型装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109396437A
CN109396437A CN201811631548.0A CN201811631548A CN109396437A CN 109396437 A CN109396437 A CN 109396437A CN 201811631548 A CN201811631548 A CN 201811631548A CN 109396437 A CN109396437 A CN 109396437A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
cladding
platform
shell
pond
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201811631548.0A
Other languages
English (en)
Inventor
祁富安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIANJIN YONGZE METAL PRODUCTS Co Ltd
Original Assignee
TIANJIN YONGZE METAL PRODUCTS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TIANJIN YONGZE METAL PRODUCTS Co Ltd filed Critical TIANJIN YONGZE METAL PRODUCTS Co Ltd
Priority to CN201811631548.0A priority Critical patent/CN109396437A/zh
Publication of CN109396437A publication Critical patent/CN109396437A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/53—Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/366—Scanning parameters, e.g. hatch distance or scanning strategy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种选择性激光烧结快速成型装置，该装置包括激光发射器、光学偏转元件、熔覆室、粉末池、过量粉末容器、铺粉辊、壳体、进气口和注射喷嘴，粉末池、熔覆室和过量粉末容器由左向右依次设置在壳体内部，铺粉辊设置在所述的粉末池、熔覆室和过量粉末容器的上方，并且铺粉辊能够在壳体内水平往复滚动；粉末池内设置有水平的新粉末平台，新粉末平台的底部垂直设置有供粉活塞；熔覆室内设置有水平的熔覆粉末平台，熔覆粉末平台的底部垂直设置有熔覆活塞；进气口设置在壳体的顶部；注射喷嘴设置在熔覆室的上方；激光发射器和光学偏转元件位于壳体的上方。

Description

一种选择性激光烧结快速成型装置
技术领域
本发明涉及快速成型技术领域，具体涉及一种选择性激光烧结快速成型装置。
背景技术
选择性激光烧结快速成型技术借助于计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)与制造，基于离散-分层-叠加的原理，利用高能激光束可以将金属粉末材料直接成形为致密的三维实体零件，成形过程不需要任何工装模具，也不受零件形状复杂程度的限制，是当今世界最先进的、发展速度最快的金属增材制造(Metal Addative Manufacturing，MAM)技术之一。较之于传统制造金属零件去除材料的加工思路，MAM技术实际上是反其道而行，它是基于增材制造(Addtive Manufacturing，AM)的理念，从计算机辅助设计的三维零件模型出发，通过软件对模型分层离散，将数控成形系统将复杂的三维制造转化为一系列的平面二维制造的叠加，可以在没有工装夹具或模具的条件下，利用高能束流将成形材料(如粉体、条带、板材等)熔融堆积而快速制造出任意复杂形状、且具有一定功能的三维金属零部件。
现有技术中，选择性激光烧结快速成型装置在加工两种以上的复合材料时，不同材料的结合强度不够，容易造成不同材料之间难以融合。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种选择性激光烧结快速成型装置，通过采用精密伺服驱动熔覆活塞和供粉活塞，同时整个快速成型过程在惰性气体的保护气氛中进行，提高了不同材料的结合强度。
为实现上述目的，本发明所述的选择性激光烧结快速成型装置包括激光发射器、光学偏转元件、熔覆室、粉末池、过量粉末容器、铺粉辊、壳体、进气口和注射喷嘴，所述的粉末池、熔覆室和过量粉末容器由左向右依次设置在壳体内部，铺粉辊设置在所述的粉末池、熔覆室和过量粉末容器的上方，并且铺粉辊能够在壳体内水平往复滚动；所述粉末池内设置有水平的新粉末平台，所述新粉末平台的底部垂直设置有供粉活塞，该供粉活塞能够在粉末池内带动所述新粉末平台垂直上下运动；所述熔覆室内设置有水平的熔覆粉末平台，所述熔覆粉末平台的底部垂直设置有熔覆活塞，该熔覆活塞能够在熔覆室内带动所述熔覆粉末平台垂直上下运动；所述进气口设置在壳体的顶部；所述注射喷嘴设置在熔覆室的上方；所述激光发射器和光学偏转元件位于壳体的上方。
所述激光发射器的扫描速度为300mm/s。
所述激光发射器的扫描间距为0.04mm。
所述激光发射器的激光扫描方式采用线性光栅扫描。
本发明所述的选择性激光烧结快速成型装置采用精密伺服驱动熔覆活塞和供粉活塞，同时整个快速成型过程在惰性气体的保护气氛中进行，提高了不同材料的结合强度。
附图说明
图1是本发明所述的选择性激光烧结快速成型装置的整体结构示意图。
图2是所述选择性激光烧结快速成型装置的局部结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和图2所示，本发明所述的选择性激光烧结快速成型装置包括包括激光发射器1、光学偏转元件2、熔覆室3、粉末池4、过量粉末容器5、铺粉辊6、壳体7、进气口8和注射喷嘴9，所述的粉末池4、熔覆室3和过量粉末容器5由左向右依次设置在壳体7内部，铺粉辊6设置在所述的粉末池4、熔覆室3和过量粉末容器5的上方，并且铺粉辊6能够在壳体7内水平往复滚动；所述粉末池4内设置有水平的新粉末平台4a，所述新粉末平台4a的底部垂直设置有供粉活塞，该供粉活塞能够在粉末池4内带动所述新粉末平台4a垂直上下运动；所述熔覆室3内设置有水平的熔覆粉末平台3a，所述熔覆粉末平台3a的底部垂直设置有熔覆活塞，该熔覆活塞能够在熔覆室3内带动所述熔覆粉末平台3a垂直上下运动；所述进气口8设置在壳体7的顶部；所述注射喷嘴9设置在熔覆室3的上方；所述激光发射器1和光学偏转元件2位于壳体7的上方，所述的激光发射器1向所述光学偏转元件2发射激光束L，所述光学偏转元件2将激光发射器1发射的激光束投射到所述熔覆粉末平台3a上的熔覆粉末Ps上，按照装置接收到的STL格式的三维数字模型，将熔覆粉末Ps逐层熔覆成型。
熔覆粉末Ps逐层熔覆成型完成以后，获得基底B，所述的注射喷嘴9向该基底喷射第二粉末，所述的激光发射器1再次向所述光学偏转元件2发射激光束，所述光学偏转元件2将激光发射器1发射的激光束投射到所述第二粉末上，按照装置接收到的STL格式的三维数字模型，将第二粉末烧结成型，使烧结成型的第二粉末与基底紧密结合，完成快速成型。
优选地，熔覆活塞和供粉活塞采用精密伺服驱动。在整个快速成型过程中，所述进气口8持续向所述壳体7内通入惰性气体，使熔覆粉末Ps逐层熔覆成型和第二粉末烧结成型的整个过程在惰性气体的保护气氛中进行。
所述新粉末平台4a的顶面铺满新粉末Pr，在快速成型过程中，首先所述供粉活塞在粉末池4内带动所述新粉末平台4a垂直向上运动，使新粉末平台4a顶部的新粉末与铺粉辊6接触；所述铺粉辊6在壳体7内水平向右滚动，将所述新粉末带入到所述熔覆粉末平台3a的顶部，成为所述的熔覆粉末Ps；所述铺粉辊6继续在壳体7内水平向右滚动，使熔覆粉末Ps在所述熔覆粉末平台3a的顶部铺平，同时将过量的粉末带入到过量粉末容器5中，成为过量粉末Pd，过量粉末Pd能够重复使用；随后，所述光学偏转元件2将激光发射器1发射的激光束投射到所述熔覆粉末平台3a上的熔覆粉末Ps上，按照装置接收到的STL格式的三维数字模型，将熔覆粉末Ps熔覆成型；熔覆粉末Ps熔覆成型完成以后，所述熔覆活塞在熔覆室3内带动所述熔覆粉末平台3a垂直向下运动；所述铺粉辊6在壳体7内水平向左滚动，回到初始位置，进入下一工作循环。
每完成一次熔覆粉末的熔覆成型，所述熔覆活塞带动所述熔覆粉末平台3a垂直向下运动一次，垂直向下运动的距离等于每一次熔覆成型的熔覆粉末的厚度，随后所述铺粉辊6再次将所述新粉末带入到已经熔覆成型的熔覆粉末的顶部，使新的熔覆粉末在已经熔覆成型的熔覆粉末的顶部铺平，进入下一次熔覆成型程序，直至完成整个基底B的制作。
进一步优选地，所述激光发射器1的扫描速度为300mm/s，扫描间距为0.04mm，熔覆粉末的铺粉层厚为0.03mm，激光扫描方式采用线性光栅扫描。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种选择性激光烧结快速成型装置，其特征在于，所述选择性激光烧结快速成型装置包括激光发射器、光学偏转元件、熔覆室、粉末池、过量粉末容器、铺粉辊、壳体、进气口和注射喷嘴，所述的粉末池、熔覆室和过量粉末容器由左向右依次设置在壳体内部，铺粉辊设置在所述的粉末池、熔覆室和过量粉末容器的上方，并且铺粉辊能够在壳体内水平往复滚动；所述粉末池内设置有水平的新粉末平台，所述新粉末平台的底部垂直设置有供粉活塞，该供粉活塞能够在粉末池内带动所述新粉末平台垂直上下运动；所述熔覆室内设置有水平的熔覆粉末平台，所述熔覆粉末平台的底部垂直设置有熔覆活塞，该熔覆活塞能够在熔覆室内带动所述熔覆粉末平台垂直上下运动；所述进气口设置在壳体的顶部；所述注射喷嘴设置在熔覆室的上方；所述激光发射器和光学偏转元件位于壳体的上方。
2.如权利要求1所述的选择性激光烧结快速成型装置，其特征在于，所述激光发射器的扫描速度为300mm/s。
3.如权利要求1或2所述的选择性激光烧结快速成型装置，其特征在于，所述激光发射器的扫描间距为0.04mm。
4.如权利要求3所述的选择性激光烧结快速成型装置，其特征在于，所述激光发射器的激光扫描方式采用线性光栅扫描。
CN201811631548.0A 2018-12-29 2018-12-29 一种选择性激光烧结快速成型装置 Withdrawn CN109396437A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811631548.0A CN109396437A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种选择性激光烧结快速成型装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811631548.0A CN109396437A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种选择性激光烧结快速成型装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109396437A true CN109396437A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65462527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811631548.0A Withdrawn CN109396437A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种选择性激光烧结快速成型装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109396437A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107049538B (zh) 一种义齿slm 3d打印方法
JP6848069B2 (ja) 移動式走査エリアを使用する付加製造
US11801633B2 (en) Apparatuses for continuously refreshing a recoater blade for additive manufacturing including a blade feed unit and arm portion
CN110026553B (zh) 大型粘合剂喷射添加制造系统及方法
CN105799172B (zh) 一种3d打印建筑装饰的设备与方法
JPH11501258A (ja) 層溶着による形状自在製品
JP2020069662A (ja) 積層造形装置、積層造形方法、及びプログラム
US20190134891A1 (en) Dmlm build platform and surface flattening
JP2002504024A (ja) 金属の層溶着により作られる製品
RU2674588C2 (ru) Способ аддитивного сварочно-плавильного изготовления трёхмерных изделий и установка для его осуществления
CN104668564A (zh) 一种3d打印设备及用金属丝为原材料的3d打印成形方法
CN110116207A (zh) 激光选区熔化增材制造构件的强化装置和方法
JP2000296561A (ja) 可変溶着積層式快速造形方法及び快速造形装置（Ｖａｒｉａｂｌｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄａｐｐａｒａｔｕｓ）
CN106604811A (zh) 用于制造三维物体的方法、装置和控制单元
CN106064273A (zh) 电子束复合增材制造方法
US10919114B2 (en) Methods and support structures leveraging grown build envelope
CN103407134A (zh) 模具的异型冷却水路结构及具有该结构模具的加工方法
CN104908325A (zh) 基于uv光固化工艺的建筑打印成型方法
CN105880590A (zh) 一种可连续成型的增材制造系统
CN105922566B (zh) 一种等离子熔覆直接制造3d打印设备及方法
CN115366412B (zh) 一种多材质构件复合打印成形方法及系统
CN106563805A (zh) 增材制造装置及方法
CN106182772A (zh) 多种材料快速原型成型装置及方法
CN204470602U (zh) 一种3d打印设备
CN109396437A (zh) 一种选择性激光烧结快速成型装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190301