CN111842896A - 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 - Google Patents
一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111842896A CN111842896A CN202010958795.2A CN202010958795A CN111842896A CN 111842896 A CN111842896 A CN 111842896A CN 202010958795 A CN202010958795 A CN 202010958795A CN 111842896 A CN111842896 A CN 111842896A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spraying
- powder
- workpiece
- laser
- processing
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置。本发明涉及了一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置，包括支承连接部分、喷粉控制部分、激光控制部分、空气加压部分和冷却保护部分。其特征在于支承连接部分负责支承受力和连接其余部分，喷粉控制部分、激光控制部分、空气加压部分和冷却保护部分通过相互配合而对工件进行加工。基本技术方案是：通过调整中心及外环的激光束和控制内环和外环的喷粉量来满足不同尺寸及精度的工件的高效加工；通过喷射不同材料的金属粉末完成复杂外形的加工；通过空气加压装置来对工件进行控型。从而为3D打印提供一种工作效率高，加工范围广，产品质量好的新型同轴送粉喷压装置。
Description
技术领域
本发明用于3D打印，机械结构设计领域，涉及一种用于加工高复杂外型的高强度要求的工件的3D打印同轴送粉喷压装置，具体地说，是指通过调节激光束的数量及位置和喷粉量的大小和喷粉位置来提高工件的精度，并且可通过喷射不同的金属粉末来形成可去除式支承，从而加工出高复杂外型的工件。同时可通过空气加压装置对成型过程中的融熔材料进行挤压控型，提高工件精度。从而为3D打印提供一种加工高复杂度外型、高精度、高质密度工件的新型高效同轴送粉装置。
背景技术
目前国内3D打印设备日益丰富，可加工的产品涉及居家、运动、医疗等多个领域，但目前可3D打印的产品在加工过程中速度较慢，效率较低，工件精度不很高，质密度及强度不高，且加工较复杂外型的工件比较困难。在医疗、航天等领域加工精度要求较高及外型复杂的工件时难以达到标准。本发明以其高效性、稳定性、精准性及应用广泛等特点在很大程度上解决了以上弊端，增加了3D打印加工件的质密度与强度，提供了更广泛的加工范围和加工水平。本发明在加工方面，通过控制激光数量和喷粉量从而对不同尺寸的工件能高效地加工，并且可通过控制喷粉位置提高加工精度，简少材料浪费，节约成本与时间。可通过喷射不同金属粉末来形成可去除式支承，从而加工出高复杂度的工件。并且通过空气加压装置可提高工件的强度与质密度，提高加工质量与水平。
发明内容
本发明提供一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置；
基本技术方案：通过调整中心及外环的激光束和控制内环和外环的喷粉量来满足不同尺寸及精度的工件的高效加工；通过喷射不同材料的金属粉末完成复杂外形的加工；通过空气加压装置来对工件进行控型。从而为3D打印提供一种工作效率高，加工范围广，产品质量好的新型同轴送粉喷压装置。
本发明在工作时，通过控制激光束的数量来满足不同尺寸工件的加工要求，既节能，又精确。通过控制喷粉量的大小，达到与激光的合理汇集在加工点处，从而提高加工效率。并通过喷射不同的金属粉末来形成可去除式支承，从而加工出形状复杂的工件。又通过空气加压装置来对加工过程中的材料进行控型，使其加工件质密度和强度提高，从而提供一种高效率、高精度、可加工高复杂度及高质密度工件的同轴送粉喷压装置。
附图说明：
附图1为一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置的结构正视图。
附图2为一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置的结构俯视图。
附图3为一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置的结构上视图。
附图4为一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置的轴测示意图。
附图5为一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置的上视示意图。
其中：1上板，2承力杆，3中板，4连接杆，5下板，6激光器，7冷却保护气管，8外环喷粉管，9外环激光管，10内环喷粉管，11中心激光管，12喷嘴，13空气加压装置
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明的零部件的配合关系以及作用进行说明：
如图1、图2、图4所示：上板1通过四个承力杆2与中板3相连；中板3通过四个连接杆4与下板5相连；空气加压装置13与中板3相连，并连接空气输送装置。
如图1、图3、图5所示：一个中心激光管11和六个外环激光管分别在下端部与喷头12连接，上端部连接在下板5，并连接激光器6；六个内环喷粉管10和六个外环喷粉管8分别下端部与喷头12连接，上端部连接在下板5，并连接送粉装置；十二个冷却保护气管7下端部与喷头12连接，上端部连接在下板5，并连接保护气输送装置。
下面结合附图，对本发明工作方式进行说明：
如图1、图2、图4所示：空气加压装置13可以通过空气对成型过程中融熔状态的金属材料进行外型挤压控制，在满足外型要求的情况下，提高工件的强度和质密度。下板5可以放置激光器和连接喷粉装置与喷粉管等作用。下板5与中板3由四个连接杆4连接，中板3可以连接空气输送装置和空气加压装置13。中板3与上板1有四个承力杆2连接。上板1与蜗杆固定，蜗杆与左右滑动装置相连，通过控制蜗杆来控制喷头装置的上下运动。
如图1、图3、图5所示：激光由激光器6根据加工件的尺寸及精度要求来控制激光束的多少，通过中心激光管11和外环激光管9后从喷嘴12射出，在加工点处与金属粉末汇聚。金属粉末由储粉及喷粉装置输送至内环喷粉管10和外环喷粉管8并喷出。内环喷粉管10和外环喷粉管8各六根，可同时喷射不同材料的金属粉末，如在加工钛合金工件时，可通过喷射铝粉形成可在盐酸中溶解的可去除式支承，而不会影响钛合金工件。这样可以加工有内伸部分等的外型复杂的工件，低温保护气可通过冷却保护气管7在喷嘴内循环冷却，降低装置内温，并在喷射后起到汇聚和保护作用。
Claims (3)
1.一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置，包括支承连接部分、喷粉控制部分、激光控制部分、空气加压部分和冷却保护部分，其特征在于支承连接部分负责支承受力和连接其余部分，喷粉控制部分、激光控制部分、空气加压部分和冷却保护部分通过相互配合而对工件进行加工等。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置，其特征还在于：空气加压装置13可以通过空气对成型过程中融熔状态的金属材料进行外型挤压控制，在满足外型要求的情况下，提高工件的强度和质密度，下板5可以放置激光器和连接喷粉装置与喷粉管等作用，下板5与中板3由四个连接杆4连接，中板3可以连接空气输送装置和空气加压装置13，中板3与上板1有四个承力杆2连接，上板1与蜗杆固定，蜗杆与左右滑动装置相连，通过控制蜗杆来控制喷头装置的上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置，其特征还在于：激光由激光器6根据加工件的尺寸及精度要求来控制激光束的多少，通过中心激光管11和外环激光管9后从喷嘴12射出，在加工点处与金属粉末汇聚，金属粉末由储粉及喷粉装置输送至内环喷粉管10和外环喷粉管8并喷出，内环喷粉管10和外环喷粉管8各六根，可同时喷射不同材料的金属粉末，如在加工钛合金工件时，可通过喷射铝粉形成可在盐酸中溶解的可去除式支承，而不会影响钛合金工件，这样可以加工有内伸部分等的外型复杂的工件，低温保护气可通过冷却保护气管7在喷嘴内循环冷却，降低装置内温，并在喷射后起到汇聚和保护作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010958795.2A CN111842896A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010958795.2A CN111842896A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111842896A true CN111842896A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72967657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010958795.2A Pending CN111842896A (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111842896A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113828803A (zh) * | 2021-10-07 | 2021-12-24 | 哈尔滨理工大学 | 一种全方位调节加压的同轴送粉喷嘴装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107685443A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-13 | 江苏天泽教育咨询有限公司 | 一种3d打印机 |
| CN108698127A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 赛峰集团 | 使用层的连续沉积来制造部件的方法和装置 |
| US20180345573A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Stratasys, Inc. | System and method for 3d printing with metal filament materials |
| CN109351974A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-19 | 沈阳建筑大学 | 一种高质量高精度3d金属粉末打印机 |
| CN110142406A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-08-20 | 西北大学 | 二维光纤面阵高精度激光3d金属打印机及其打印控制方法 |
| CN110280763A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-27 | 哈尔滨理工大学 | 同轴送粉激光烧结装置 |
| CN212822691U (zh) * | 2020-09-14 | 2021-03-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 |
-
2020
- 2020-09-14 CN CN202010958795.2A patent/CN111842896A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108698127A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 赛峰集团 | 使用层的连续沉积来制造部件的方法和装置 |
| US20180345573A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Stratasys, Inc. | System and method for 3d printing with metal filament materials |
| CN107685443A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-13 | 江苏天泽教育咨询有限公司 | 一种3d打印机 |
| CN109351974A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-19 | 沈阳建筑大学 | 一种高质量高精度3d金属粉末打印机 |
| CN110142406A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-08-20 | 西北大学 | 二维光纤面阵高精度激光3d金属打印机及其打印控制方法 |
| CN110280763A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-27 | 哈尔滨理工大学 | 同轴送粉激光烧结装置 |
| CN212822691U (zh) * | 2020-09-14 | 2021-03-30 | 哈尔滨理工大学 | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113828803A (zh) * | 2021-10-07 | 2021-12-24 | 哈尔滨理工大学 | 一种全方位调节加压的同轴送粉喷嘴装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20200083312A (ko) | 적층 제조 중 부품의 변형과 정밀도의 병행 제어 방법 | |
| WO2016023255A1 (zh) | 一种同步送粉空间激光加工与三维成形方法及装置 | |
| CN106903314B (zh) | 超声选区叠层增材制造装置及方法 | |
| CN202052935U (zh) | 一种激光感应复合熔化直接成形装置 | |
| CN212822691U (zh) | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 | |
| CN111842896A (zh) | 一种用于加工高复杂外型工件的同轴送粉喷压装置 | |
| CN108941558A (zh) | 等增减材复合成形设备及其加工方法 | |
| CN106862568A (zh) | 基于电子束熔丝的增减材复合制造装置和方法 | |
| CN106976067A (zh) | 一种等离子焊和工业机器人增减材复合3d打印设备与方法 | |
| CN105964847B (zh) | 复合绝缘子下端金具一次精密成形工艺 | |
| CN105750548A (zh) | 电子束金属喷射增材制造装置及方法 | |
| CN216502365U (zh) | 一种可调节高稳定性的同轴送粉喷嘴装置 | |
| CN114378176B (zh) | 一种柔性电磁成形装置 | |
| CN204800135U (zh) | 全自动点焊机 | |
| CN110842203A (zh) | 一种多尺度梯级增材制造装置 | |
| CN208496344U (zh) | 一种数控龙门加工中心 | |
| CN113365776A (zh) | 三维层叠装置及方法 | |
| CN201817550U (zh) | 激光熔覆成型设备 | |
| CN111715886B (zh) | 一种用于二次雾化及加速冷却的气雾化方法 | |
| CN113618086A (zh) | 一种高精度高稳定性的同轴送粉喷嘴装置 | |
| CN211218678U (zh) | 一种多尺度梯级增材制造装置 | |
| CN103212826A (zh) | 双工位悬臂式薄壁管材的激光微加工设备 | |
| RU2736148C1 (ru) | Промышленный робот для реализации аддитивной технологии | |
| CN213997502U (zh) | 一种机械设计用工件制作模具 | |
| RU2164470C1 (ru) | Установка экструзионная |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |