CN110328363B - 一种电子束粉末快速成形系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子束粉末快速成形技术领域，尤其涉及一种电子束粉末快速成形系统及操作方法，包括器体，器体外部的一侧安装固定有真空泵和控制器，且器体外部的另一侧安装固定有铺粉箱，器体内壁的顶端安装有电子枪，器体内的底部安装固定有透气板框，透气板框的下方设置有风机，且透气板框的内部为成型腔，铺粉箱的一侧通过直角铰链安装有铺粉板，铺粉板的背侧的中部通过拉绳和收卷绳器连接固定，且铺粉板的内腔通过连接管和粉仓内粉泵的输出端连接，且铺粉板的出粉侧设置有出粉网格，且出粉网格上转动配合有刮板，本发明能够自动精准进行铺粉，且铺粉过程中铺粉均匀，且能避免粉末飞扬在整个装置中。

Description

一种电子束粉末快速成形系统
技术领域
本发明涉及电子束粉末快速成形技术领域，尤其涉及一种电子束粉末快速成形系统及操作方法。
背景技术
电子束烧结快速制造技术与激光选区烧结工艺类似，它是利用金属粉末在电子束的轰击下部分熔化的原理实现分层扫描烧结，首先在铺粉平面上铺展一层粉末，然后电子束在计算机的控制下按照截面轮廓的信息进行有选择的烧结，金属粉末在电子束的轰击下被烧结在一起，并与下面已成型的部分粘结，如此层层堆积，直至整个零件全部烧结完成，最后，去除多余的粉末便可得到所需的三维产品。
电子束在快速成型前需要在成型腔内进行铺设粉末，在铺粉时大多采用人工倾倒或者粉泵进行直接铺粉，从而不能够使得粉末铺设的均匀，且容易使得粉末飞扬在整个装置中，影响后面电子束的正常工作，从而导致电子束成型后的产品。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电子束粉末快速成形系统及操作方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电子束粉末快速成形系统及操作方法，包括器体，所述器体外部的一侧安装固定有真空泵和控制器，且器体外部的另一侧安装固定有铺粉箱，器体内壁的顶端安装有电子枪，器体内的底部安装固定有透气板框，透气板框的下方设置有风机，且透气板框的内部为成型腔，所述铺粉箱的一侧通过直角铰链安装有铺粉板，铺粉板的背侧的中部通过拉绳和收卷绳器连接固定，且铺粉板的内腔通过连接管和粉仓内粉泵的输出端连接，且铺粉板的出粉侧设置有出粉网格，且出粉网格上转动配合有刮板。
优选的，所述铺粉箱的一侧安装有弹簧杆，弹簧杆的一端和铺粉板的背侧顶压接触。
优选的，所述刮板的中部插设固定有驱动电机的输出轴，驱动电机安装在铺粉板的背侧。
优选的，所述铺粉板出粉侧上端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光发射器。
优选的，所述透气板框一侧顶端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光接收器。
一种电子束粉末快速成形系统的操作方法，包括以下步骤：
S1、通过控制器控制真空泵将器体内抽真空；
S2、通过控制器控制铺粉箱对成型腔进行铺粉；
a、通过控制器控制收卷绳器松开，使得铺粉板在弹簧杆的弹力推动下沿着直角铰链转动90°盖设在成型腔上，且铺粉板上的激光发射器发出的激光刚好被激光接收器接收；
b、通过控制器控制粉仓内的粉泵将粉料输送至铺粉板的内腔中，且控制器控制驱动电机带动刮板，刮板刮动使得铺粉板上的出粉网格均匀出粉，粉料洒落在成型腔内；
c、通过控制器控制风机启动，风机透过透气板框将下落的粉料吸入到成型腔内，使得成型腔内铺设有0.1mm厚的粉料。
S3、通过控制器控制电子枪在较低的束流和较高的扫描速度下对0.1mm厚的粉料进行预热；
S4、将成品毛坯放置在成型腔中，然后根据S的步骤将成型腔内铺设满粉料；
S5、通过控制器控制电子枪增大束流能量或减慢扫描速度来熔化金属层，一层一层进行熔化，整个过程结束以后，将工件从腔中取出，移除疏松的粉末，空冷到室温。
本发明的有益效果是：
1、通过控制器控制收卷绳器松开，使得铺粉板在弹簧杆的弹力推动下沿着直角铰链转动90°盖设在成型腔上，且铺粉板上的激光发射器发出的激光刚好被激光接收器接收，从而使得铺粉位置精准。
2、通过控制器控制粉仓内的粉泵将粉料输送至铺粉板的内腔中，且控制器控制驱动电机带动刮板，刮板刮动使得铺粉板上的出粉网格均匀出粉，粉料洒落在成型腔内，从而使得粉料均匀出粉，且避免粉料堵塞出粉网格。
3、通过控制器控制风机启动，风机透过透气板框将下落的粉料吸入到成型腔内，避免粉料飞扬而影响电子束的后续加工。
4、通过控制器控制电子枪在较低的束流和较高的扫描速度下对粉料进行预热，预热一是使金属粉末轻微烧结固定位置，二是输入的热量有助于减少熔融层和其它部分的温度梯度，降低残余应力。
5、本发明能够自动精准进行铺粉，且铺粉过程中铺粉均匀，且能避免粉末飞扬在整个装置中。
附图说明
图1为本发明提出的一种电子束粉末快速成形装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种电子束粉末快速成形装置的铺粉板的结构示意图。
图中：1器体、2铺粉箱、3真空泵、4控制器、5电子枪、6成型腔、7风机、8透气板框、9铺粉板、10粉仓、11收卷绳器、12弹簧杆、13激光发射器、14激光接收器、15刮板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种电子束粉末快速成形系统，包括器体1，器体1外部的一侧安装固定有真空泵3和控制器4，且器体1外部的另一侧安装固定有铺粉箱2，器体1内壁的顶端安装有电子枪5，器体1内的底部安装固定有透气板框8，透气板框8的下方设置有风机7，透气板框8一侧顶端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光接收器14，且透气板框8的内部为成型腔6，铺粉箱2的一侧通过直角铰链安装有铺粉板9，铺粉板9出粉侧上端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光发射器13，铺粉板9的背侧的中部通过拉绳和收卷绳器11连接固定，铺粉箱2的一侧安装有弹簧杆12，弹簧杆12的一端和铺粉板9的背侧顶压接触，且铺粉板9的内腔通过连接管和粉仓10内粉泵的输出端连接，且铺粉板9的出粉侧设置有出粉网格，且出粉网格上转动配合有刮板15，刮板15的中部插设固定有驱动电机的输出轴，驱动电机安装在铺粉板9的背侧。
一种电子束粉末快速成形系统的操作方法，包括以下步骤：
S1、通过控制器4控制真空泵3将器体1内抽真空；
S2、通过控制器4控制铺粉箱2对成型腔6进行铺粉；
a、通过控制器4控制收卷绳器11松开，使得铺粉板9在弹簧杆12的弹力推动下沿着直角铰链转动90°盖设在成型腔6上，且铺粉板9上的激光发射器13发出的激光刚好被激光接收器14接收；
b、通过控制器4控制粉仓10内的粉泵将粉料输送至铺粉板9的内腔中，且控制器4控制驱动电机带动刮板15，刮板15刮动使得铺粉板9上的出粉网格均匀出粉，粉料洒落在成型腔6内；
c、通过控制器4控制风机7启动，风机7透过透气板框8将下落的粉料吸入到成型腔6内，避免粉料飞扬，使得成型腔6内铺设有0.1mm厚的粉料。
S3、通过控制器4控制电子枪5在较低的束流和较高的扫描速度下对0.1mm厚的粉料进行预热，预热一是使金属粉末轻微烧结固定位置，二是输入的热量有助于减少熔融层和其它部分的温度梯度，降低残余应力；
S4、将成品毛坯放置在成型腔6中，然后根据S2的步骤将成型腔6内铺设满粉料；
S5、通过控制器4控制电子枪5增大束流能量或减慢扫描速度来熔化金属层，一层一层进行熔化，整个过程结束以后，将工件从腔中取出，移除疏松的粉末，空冷到室温。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子束粉末快速成形系统，包括器体(1)，其特征在于，所述器体(1)外部的一侧安装固定有真空泵(3)和控制器(4)，且器体(1)外部的另一侧安装固定有铺粉箱(2)，器体(1)内壁的顶端安装有电子枪(5)，器体(1)内的底部安装固定有透气板框(8)，透气板框(8)的下方设置有风机(7)，且透气板框(8)的内部为成型腔(6)，所述铺粉箱(2)的一侧通过直角铰链安装有铺粉板(9)，铺粉板(9)的背侧的中部通过拉绳和收卷绳器(11)连接固定，且铺粉板(9)的内腔通过连接管和粉仓(10)内粉泵的输出端连接，且铺粉板(9)的出粉侧设置有出粉网格，且出粉网格上转动配合有刮板(15)。
2.根据权利要求1所述的一种电子束粉末快速成形系统，其特征在于，所述铺粉箱(2)的一侧安装有弹簧杆(12)，弹簧杆(12)的一端和铺粉板(9)的背侧顶压接触。
3.根据权利要求1所述的一种电子束粉末快速成形系统，其特征在于，所述刮板(15)的中部插设固定有驱动电机的输出轴，驱动电机安装在铺粉板(9)的背侧。
4.根据权利要求1所述的一种电子束粉末快速成形系统，其特征在于，所述铺粉板(9)出粉侧上端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光发射器(13)。
5.根据权利要求1所述的一种电子束粉末快速成形系统，其特征在于，所述透气板框(8)一侧顶端的中部开设有凹槽，凹槽内安装有激光接收器(14)。
6.一种根据权利要求1所述的电子束粉末快速成形系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过控制器(4)控制真空泵(3)将器体(1)内抽真空；
S2、通过控制器(4)控制铺粉箱(2)对成型腔(6)进行铺粉；
a、通过控制器(4)控制收卷绳器(11)松开，使得铺粉板(9)在弹簧杆(12)的弹力推动下沿着直角铰链转动90°盖设在成型腔(6)上，且铺粉板(9)上的激光发射器(13)发出的激光刚好被激光接收器(14)接收；
b、通过控制器(4)控制粉仓(10)内的粉泵将粉料输送至铺粉板(9)的内腔中，且控制器(4)控制驱动电机带动刮板(15)，刮板(15)刮动使得铺粉板(9)上的出粉网格均匀出粉，粉料洒落在成型腔(6)内；
c、通过控制器(4)控制风机(7)启动，风机(7)透过透气板框(8)将下落的粉料吸入到成型腔(6)内，使得成型腔(6)内铺设有0.1mm厚的粉料；
S3、通过控制器(4)控制电子枪(5)在较低的束流和较高的扫描速度下对0.1mm厚的粉料进行预热；
S4、将成品毛坯放置在成型腔(6)中，然后根据S2的步骤将成型腔(6)内铺设满粉料；
S5、通过控制器(4)控制电子枪(5)增大束流能量或减慢扫描速度来熔化金属层，一层一层进行熔化，整个过程结束以后，将工件从腔中取出，移除疏松的粉末，空冷到室温。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103978206B (zh) * 2014-05-14 2015-10-28 陕西科技大学 一种网格铺粉的增材制造方法
TWI584930B (zh) * 2015-01-08 2017-06-01 研能科技股份有限公司 粉末回收後處理系統
CN104741609B (zh) * 2015-03-31 2017-05-03 深圳市圆梦精密技术研究院 电子束熔融及切削复合3d打印设备
CN106180711B (zh) * 2016-07-15 2018-07-17 西安交通大学 一种面向粉末材料的slm/sls铺粉工艺
CN206215913U (zh) * 2016-10-25 2017-06-06 华南理工大学 一种3d打印的粉末离心供给、振动紧实装置
CN206981752U (zh) * 2017-07-21 2018-02-09 东莞理工学院 一种金属3d打印设备回粉管道装置
CN108115932A (zh) * 2017-11-27 2018-06-05 安徽拓宝增材制造科技有限公司 一种3d打印装置的筛粉装置
CN108788150A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 广西富乐科技有限责任公司 一种激光选区融化金属3d打印用预热铺粉装置

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