CN116422908A - 一种多材料梯度成型的slm增材制造装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域。装置包括底座、工件承托组件、激光器、供粉组件、铺粉组件和布粉组件等结构。通过布粉组件和铺粉组件两者配合，实现了金属粉末的暂时存储和迅速布粉并摊平的功能；工件平台可在装有不同种类金属粉末的铺粉槽之间切换，配合工件平台本身的下降功能得以控制各层材料厚度，实现多材料梯度零件的快速成型加工。本发明因其结构特点带来了多种加工方法，可根据目标零件的具体层间结构、金属粉末种类数及生产数量等因素灵活选择，既能实现相同结构零件的批量流水化生产，又能实现不同结构零件的流水化生产，提高了生产效率。

Description

一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置及方法

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置及方法。

背景技术

选择性激光熔化（SLM）是增材制造（AM）技术之一。该技术在激光高温作用下，使目标形状区域内金属粉末完全熔化，散热凝固后与基体金属冶金焊合，经重复铺粉、融化、凝固步骤后得以逐层累积成型出三维实体，大大缩短了产品制造周期，节约了生产原料，降低了生产成本。更为重要的是，SLM技术所独有的逐层累积加工的特点，使其在生产具有复杂形状的零件方面，较传统加工技术呈现出明显的优势，具有广阔的发展前景。

随着高端装备制造技术的不断发展，人们对于关键零件的性能要求不断提高，为了解决传统单一种类材料无法满足高性能及多种功能需求的问题，出现了功能梯度材料（Functionally Gradient Materials，FGM）。功能梯度材料在空间上呈现出组成、结构和性能的渐变分布，具有多种不同的物理和化学特性。这些渐变可以是连续的也可以是离散的，旨在通过优化材料组成和结构，实现在一个零件中实现各向异性性能或集成多种功能的目标。

然而，目前绝大多数SLM设备通常仅适用于单一种类金属粉末的逐层成型加工，无法自动改变各层金属粉末种类，从而成型出各层材料不同的功能梯度材料；而少数多材料成型的SLM设备虽然能用于功能梯度材料打印，但需要在打印完每种材料之后更换材料，操作过程较为繁琐，打印效率低，粉末利用率不高，这些因素限制着SLM技术的进一步发展与应用。

发明内容

基于上述原因，本发明的目的在于克服目前SLM技术在功能梯度材料成型过程中的不足，提供一种既能实现单材料成型又能够高效地进行多材料梯度成型的SLM增材制造装置及方法。

本发明的具体技术方案如下：一方面，本发明提供了一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，包括底座，底座上设有立柱和能够上下移动的工件承托组件，立柱顶端安装有激光器，立柱上还安装有供粉组件，工件承托组件上方对应安装有铺粉组件和布粉组件，铺粉组件和布粉组件配合实现粉末暂时存储和布粉功能。

进一步地，所述铺粉组件上开设有圆槽状铺粉槽，铺粉槽分界直径一侧开设有槽底通孔，工件承托组件位于槽底通孔下方。

进一步地，布粉组件由布粉板和布粉板安装座组成，布粉板转动安装于布粉板安装座并伸入铺粉槽，其长度等于分界直径，初始位置与分界直径重合，其旋转轴心与铺粉槽圆心重合，布粉板底面与铺粉槽底面齐平。

进一步地，所述工件承托组件包括工件平台，其底部安装有工件平台伸缩杆；当工件平台移动到最上端时，其顶面穿过铺粉槽的槽底通孔与铺粉槽底面齐平。

进一步地，所述工件承托组件还包括筒状的外壁，安装于工件平台旋转座上方；外壁设在工件平台外周且两者接触部位设有密封圈；工件平台旋转座底部设有工件平台转轴和工件平台升降底座。

进一步地，所述供粉组件通过供粉组件安装座转动安装于立柱上，供粉组件包括供粉仓和供粉喷头，供粉喷头通过供粉喷头安装座转动安装于供粉转轴上，各供粉仓与供粉喷头之间通过输粉管连接。

进一步地，底座上还安装有吸粉组件，吸粉组件包括可伸缩吸粉头，可伸缩吸粉头安装在吸粉头伸缩杆末端，吸粉头伸缩杆与吸粉头旋转杆连接，吸粉头旋转杆通过吸粉组件安装杆连接于吸粉组件底座上。

进一步地，底座上设有储粉仓，其上端盖开设进粉口，进粉口通过输粉管与可伸缩吸粉头连接。

进一步地，所述装置外部设有机壳，机壳上设有进气孔和出气孔，用于在机壳内部形成真空环境。

另一方面，本发明提供了一种利用多材料梯度成型的SLM增材制造装置进行增材制造的方法，包括如下步骤：

S1、向供粉仓中分别装入用于成型的各种目标金属粉末；

S2、将零件三维模型导入分层软件，对实体模型进行分层，得到各层厚度参数，分层后的文件导入激光器的软件中；

S3、根据实际加工要求，设置初始粉末类别和粉末量，设置每种材料所对应激光器的激光功率和扫描方式；

S4、供粉组件安装座旋转，带动各供粉喷头到达铺粉槽上方并对正各粉末存储区域进行喷粉；

S5、工件平台下降，其下降距离依次遵照步骤S2中得到的各层厚度参数；

S6、布粉板以360度为单位旋转布粉；

S7、激光器根据S3设定的激光功率和扫描方式开始激光成型；

S8、当前层成型结束后，如果不需更换粉末种类，则重复步骤S5-S7进行下一层成型，若需更换粉末种类，则依据当前加工需要和工件特点，选择相应的粉末种类更换方式进行粉末种类更换；

S9、重复步骤S5-S8，直至加工结束。

本发明的有益效果在于：本发明技术方案中通过布粉组件和铺粉组件两者配合，实现了金属粉末的暂时存储和迅速布粉并摊平的功能，简洁高效；工件平台可在装有不同种类金属粉末的铺粉槽之间来回切换，配合工件平台本身的下降功能得以控制各层材料厚度，实现多材料梯度零件的快速成型加工。此外，本发明因其结构特点带来了多种加工方法，本领域技术人员可根据目标零件的具体层间结构、金属粉末种类数及生产数量等因素灵活选择，尤其是多个铺粉槽和工件平台的配合设置使该装置既能实现相同结构零件的批量流水化生产，又能实现不同结构零件的流水化生产，具有节省生产时间、提高生产效率的优点。

附图说明

图1为本装置整体结构示意图。

图2为本装置正面结构示意图。

图3为本装置铺粉组件结构示意图。

图4为本装置承托组件结构示意图。

图5为本装置吸粉组件结构示意图。

图中：1、激光器安装座；101、立柱；2、供粉组件安装座；

3、第一供粉组件；31、第一供粉仓；32、第一供粉转轴；33、第一供粉喷头安装座；34、第一供粉喷头；

4、第二供粉组件；41、第二供粉仓；42、第二供粉转轴；43、第二供粉喷头安装座；44、第二供粉喷头；

5、铺粉组件；51、铺粉槽；52、通孔；6、布粉组件；61、布粉板；62、布粉板安装座；

7、吸粉组件；71、可伸缩吸粉头；72、吸粉头伸缩杆；73、吸粉头旋转杆；74、吸粉组件安装杆；75、吸粉组件底座；

8、输粉管；9、储粉仓；10、底座；11、铺粉组件支柱；12、激光器；

13、工件承托组件；131、工件平台；132、密封圈；133、外壁；134、工件平台伸缩杆；135、工件平台连接座；136、工件平台旋转座；137、工件平台转轴；138、工件平台升降底座；

A、粉末存储区域；B、工件平台区域；C、分界直径。

具体实施方式

为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

参阅图1、图2，本发明提供一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，包括底座10，底座10上固定安装有立柱101。激光器12通过激光器安装座1安装在立柱101上，用于对待加工粉末进行加热，激光器12本身可以按照预定轨迹移动或摆动，以成型不同形状的工件，该功能属于现有技术，本发明不再赘述。立柱101上还安装有供粉组件安装座2，用于安装第一供粉组件3和第二供粉组件4。

参阅图2，在一种实施方式中，两个供粉组件安装座2上下交错并转动安装于立柱101上，第一供粉组件3和第二供粉组件4分别安装在两个供粉组件安装座2上。两供粉组件安装座2可在一定角度范围内围绕立柱101转动，以带动第一供粉组件3或第二供粉组件4到达目标位置。本领域技术人员可容易预见的是，供粉组件和供粉组件安装座的数量可根据实际加工要求而灵活确定，本实施例中优选为两组。第一供粉组件3包括第一供粉仓31，用于储存金属粉末，第一供粉喷头34通过第一供粉喷头安装座33安装于第一供粉转轴32上，第一供粉喷头安装座33可在第一供粉转轴32的驱动下带动整套第一供粉喷头34按预定角度转动；第一供粉仓31与第一供粉喷头34数量相同且一一对应，两者之间分别通过输粉管（图中未示出）连接以实现金属粉料的输送。此外，第二供粉组件4与第一供粉组件3结构类似，本领域技术人员可以根据实际加工情况选择在两供粉组件上应用长度、型号、数量相同或不同的供粉喷头，本实施例中，第一、二供粉喷头的长度不同，数量均为3个。

如图3所示，本装置还包括有铺粉组件5，其通过铺粉组件支柱11安装于底座10上。铺粉组件5上开设有铺粉槽51（其数量、排布位置与供粉喷头互相对应），铺粉槽51整体结构为下凹的圆槽状，以该圆槽的分界直径C为界，在该直径的一侧开设槽底通孔以供工件平台131穿过，该分界直径C将铺粉槽51划分为粉末存储区域A和工件平台区域B。铺粉组件5上还开设有与铺粉槽51对应的通孔52，每组通孔52的数量为两个，分别供布粉板安装座62和吸粉头旋转杆73穿过。

如图1、图3所示，该装置的底座10上还安装有布粉组件6，布粉组件6由布粉板61和布粉板安装座62组成。布粉板安装座62整体成 “倒L”形，其穿过一通孔52后悬于铺粉槽51上方，布粉板61可360度转动地安装于布粉板安装座62上，并进入铺粉槽51之内。布粉板61呈长方形，其长度与铺粉槽51直径相同，且其初始位置与前述的铺粉槽51分界直径C重合，其旋转轴心与铺粉槽51圆心重合，布粉板61底面与铺粉槽51底面齐平。如此设置，布粉板61将铺粉槽51分为两部分，一部分之内含有供工件平台131穿过的通孔（工件平台区域B），另一部分可用来储存金属粉末（粉末存储区域A）。布粉板61在进行360度旋转时，可将铺粉槽51粉末存储区域A存储的粉末推入工件平台区域B，再推回到粉末存储区域A，如此循环往复，实现了金属粉末在工件平台131处的迅速供给和铺平功能，又实现了金属粉末在不用时的暂时存放功能。

如图2、图3、图4所示，该装置底座10上还安装有工件承托组件13，工件承托组件13包括筒状的外壁133，外壁133之内设有工件平台131，工件平台131通过工件平台伸缩杆134安装在工件平台连接座135上。在工件平台伸缩杆134的作用下，工件平台131可在外壁133内上下移动，当其移动到最上端时，工件平台131顶面与铺粉槽51底面齐平，本发明在进行多材料梯度成型时，各层材料的厚度大小由工件平台131的下降距离确定。为了防止工件平台131上的粉末在工作过程中通过边缘处落入外壁133下方，工件平台131与外壁133接触部位还设有密封圈132。外壁133及工件平台131通过工件平台连接座135安装于工件平台旋转座136上，工件平台旋转座136底部设有工件平台转轴137和工件平台升降底座138。工件平台转轴137和工件平台升降底座138可带动外壁133及工件平台131进行整体旋转和上升下降，以便使得不同工件平台131在不同的铺粉槽51之间互相切换，值得注意的是，在进行整体上升时，外壁133和工件平台131插入铺粉槽51的槽底通孔，且外壁133外圆面与该槽底通孔紧密配合以防止过多粉末漏出，为了防止外壁133和工件平台131与旋转的布粉板61干涉，其最高上升位置设定为与铺粉槽51底面齐平。

如图5所示，底座10上还安装有吸粉组件7，用于吸出铺粉槽51内的金属粉末。吸粉组件7包括可伸缩吸粉头71，可伸缩吸粉头71安装在吸粉头伸缩杆72末端，吸粉头伸缩杆72与吸粉头旋转杆73连接，吸粉头旋转杆73通过吸粉组件安装杆74连接于吸粉组件底座75上。在吸粉头伸缩杆72和吸粉头旋转杆73的联合作用下，可伸缩吸粉头71在铺粉槽51内灵活移动，其范围覆盖整个铺粉槽51区域，从而能将金属粉末全部吸出。吸粉工作完成后，可伸缩吸粉头71返回原位，以防止与其他机构干涉。底座10上还设有储粉仓9，其上端盖开设进粉口，进粉口通过输粉管8与可伸缩吸粉头71连接，用于储存吸出的金属粉末。储粉仓9的上端盖可拆卸，用于处理回收的粉末，其内部还存在搅拌装置，用于使回收的粉末铺平，防止粉末堆积堵住进粉口，搅拌装置可使用现有技术中的搅拌结构，为现有技术，本发明不再赘述。

此外，该装置整体处于机壳内部，机壳上设有进气孔和出气孔，用于抽真空，使其内部形成真空环境，以便提高加工质量。

可以理解的是，上述实施例及附图1-5中，各供粉喷头、供粉仓铺粉槽、布粉组件、工件平台存在对应关系。例如，为了使供粉喷头能精准地对铺粉槽实现供粉，各供粉喷头之间的排布位置及角度与铺粉槽相互对应，上述实施例中三个供粉喷头之间以120度圆周排列，相应地，三个铺粉槽也以120度圆周排列，在第一供粉转轴32旋转时，也以120度为旋转单位。再如，三个铺粉槽51的布置角度及位置也与三个工件平台相匹配，使得三个工件平台同时伸入三个铺粉槽51进行工作。若不考虑将吸出的粉末再行分类回收利用，吸粉组件和储粉仓的数量可仅设为一个，此时吸粉组件的工作范围应能覆盖全部的铺粉槽51，使其能将所有的铺粉槽51内的粉末吸走。

在使用本装置进行多材料梯度成型时，根据待生产工件的实际特点和本领域技术人员的特殊选择，可以有多种使用方法，现举例说明。

实施例1：本装置可仅使用单个铺粉槽进行加工，此时更换粉末种类的功能依靠吸粉组件和含有不同种类粉末的供粉喷头配合实现，具体步骤如下：

S1、向第一供粉仓31中分别装入用于打印的不同类型的原始金属粉末，在机壳内进行抽真空；

S2、将要制造的零件建立三维实体模型并导入分层软件，在软件内对实体模型进行分层及设置扫描方式，扫描方式包括扫描路径以及路径间距，分层后的文件导入激光器12的软件中；

S3、根据实际加工要求，设置初始粉末类别和粉末量，设置每种材料所对应激光器的激光功率和扫描方式；

S4、供粉组件安装座2旋转，带动第一供粉喷头34到达某个铺粉槽51上方并对正粉末存储区域A进行喷粉；

S5、工件平台伸缩杆134带动工件平台131下降，其下降距离依次遵照步骤S2中得到的分层参数；

S6、布粉板61旋转360度，先将粉末存储区域A之内的粉末推入工件平台区域B，再推回到粉末存储区域A。由于此时工件平台131已经下降了一定距离，此处形成了类似凹坑的存在，部分粉末得以留在工件平台131上。布粉板61可旋转多个360度，以保证工件平台131上的粉末均匀充足；

S7、激光器12启动，根据S3设定的激光功率和扫描方式开始激光成型；

S8、一层成型结束后，如果不需更换粉末种类，则重复步骤S5-S7，若需更换，则启动吸粉组件7，将铺粉槽51内所有粉末吸出后，再通过切换第一供粉喷头34将下一层成型所需种类的粉末喷入铺粉槽51；

S9、重复上述步骤，直至逐层成型结束。

实施例2：本装置可使用多个铺粉槽进行加工，此时更换粉末种类的功能由工件平台131在装有不同种类粉末的多个铺粉槽51之间切换实现，为便于描述和理解，此处以加工三层复合金属板（自上而下依次是0.1mm不锈钢层，0.2mm铝层，0.3mm镁合金层）为例。具体步骤如下：

S1、向三个第一供粉仓31中分别装入不锈钢粉末、铝粉末、镁合金粉末（由于此实施例中只有三种材料，所以用不到第二供粉仓41），在机壳内进行抽真空；

S2、将三层复合金属板模型并导入分层软件，在软件内对实体模型进行分层及设置扫描方式，扫描方式包括扫描路径以及路径间距，分层后的文件导入激光器12的软件中；

S3、根据实际加工要求，设置初始粉末类别和粉末量，设置每种材料所对应激光器的激光功率和扫描方式；

S4、供粉组件安装座2旋转，带动三个第一供粉喷头34到达三个铺粉槽51上方并对正粉末存储区域A进行喷粉，分别在三个铺粉槽51内喷入不锈钢粉末、铝粉末、镁合金粉末；

S5、对应于盛放不锈钢粉末的铺粉槽51内的工件平台伸缩杆134带动工件平台131下降0.1mm；

S6、布粉板61旋转，在工件平台131上布满0.1mm的不锈钢粉末；

S7、激光器12启动，根据S3设定的激光功率和扫描方式开始激光成型；

S8、上述的0.1mm不锈钢层成型结束后，工件平台升降底座138下降，带动工件平台131下降从而脱离铺粉槽51，随后工件平台转轴137旋转，使得工件平台131与存储有铝粉末的铺粉槽51相对应，然后工件平台升降底座138上升到原位；

S9、工件平台伸缩杆134带动工件平台131下降0.2mm，存储有铝粉末的铺粉槽51之内的布粉板61旋转，在工件平台131上布满0.2mm的铝粉末；

S10、激光器12启动，根据S3设定的激光功率和扫描方式开始激光成型；

S11、上述的0.2mm铝层成型结束后，再将工件平台131切换至存储有镁合金粉末的铺粉槽51，步骤类似，此处不再赘述，最终得到三层复合金属板。

值得注意的是，在上述实施例中，如果需要加工成型的工件层数多于铺粉槽数量，但金属粉末种类数量等于或小于铺粉槽数量，例如需要加工的复合金属板为不锈钢-铝-镁合金-铝-不锈钢-镁合金6层结构，但金属粉末种类只有三种，则在三个铺粉槽内喷入三种不同粉末后，通过工件平台升降底座138和工件平台转轴137带动工件平台131依照预定顺序在不同铺粉槽之间不断切换即可，此时不需要通过吸粉组件7的介入来更换粉末种类，该种粉末种类的更换方式加工效率快于实施例1。

实施例3：由实施例2可知，铺粉槽51数量等于或大于金属粉末种类数量时，由于不需要通过吸粉组件7的介入来更换粉末种类，加工效率较快。但是考虑到实际生产过程中，成型多材料梯度结构的零件时，粉末种类可能多种多样，且该装置的铺粉槽数量亦受到制造成本和体积大小的制约，因此难免遇到铺粉槽51数量小于金属粉末种类数量的情况，此时更换粉末种类便需要通过吸粉组件7介入。因此，实施例3给出该种情况下的使用步骤。为便于描述和理解，该实施例中要加工的复合金属板为钛合金层（0.1mm）-铜层（0.2mm）-不锈钢层（0.3mm）-铝层（0.4mm）-镁合金层（0.5mm）-铁层（0.6mm），六层结构，所需金属粉末种类也为六种。

具体步骤如下：

S1、向第一供粉仓31及第二供粉仓41中分别装入六种金属粉末，在机壳内进行抽真空；

S2、将要制造的零件建立三维实体模型并导入分层软件，在软件内对实体模型进行分层及设置扫描方式，扫描方式包括扫描路径以及路径间距，分层后的文件导入激光器12的软件中；

S3、根据实际加工要求，设置初始粉末类别和粉末量，设置每种材料所对应激光器的激光功率和扫描方式；

S4、供粉组件安装座2旋转，带动第一供粉喷头34到达铺粉槽51上方并对正粉末存储区域A进行喷粉，在三个铺粉槽51内分别喷入钛合金粉、铜粉、不锈钢粉；

S5、此处步骤与实施例2中生产的三层工件步骤相同，不再赘述，形成钛合金层（0.1mm）-铜层（0.2mm）-不锈钢层（0.3mm）结构，此为中间产品；

S6、启动吸粉组件7，将三个铺粉槽51内所有粉末吸出后，再通过切换相应的供粉喷头将铝粉、镁合金粉、铁粉喷入铺粉槽51；

S7、继续后三层的成型步骤（不再赘述），最终得到钛合金层（0.1mm）-铜层（0.2mm）-不锈钢层（0.3mm）-铝层（0.4mm）-镁合金层（0.5mm）-铁层（0.6mm）六层产品。

在上述所有实施例中，为满足工业生产中大批量生产的要求并提高加工效率，本领域技术人员可根据多材料梯度工件的特点，合理规划几个铺粉槽51的使用次序，例如在上述实施例3中，当第一层（钛合金层）在第一个铺粉槽内加工完成时，转入下一个铺粉槽进行第二层（铜层）的加工，此时第一个铺粉槽空置，便可在此空置的铺粉槽内进行下一个工件的第一层（钛合金层）的加工，以此类推，实现几个铺粉槽之间按次序流水作业，从而批量生产工件，提高效率。

此外，通过合理控制不同铺粉槽51与不同工件平台131之间的配合顺序，该装置还可用于同时生产几种组成结构互不相同的工件，例如，若想同时生产铝-铁-镁（板1）、铁-镁-铝（板2）两种层间结构不同的金属板时，板1在打印铝层时板2可同时在另一个铺粉槽51内打印铁层，完成后板1切换至铁层的同时板2切换至镁层，再次完成后，板1切换至镁层，板2同时切换至铝层，如此便实现了两种不同结构工件的同时加工。

以上内容中涉及到的“伸缩”、“升降”、“旋转”等未作出详细结构说明的功能均依赖于现有技术实现，例如旋转功能可通过电机实现，伸缩功能可以借助于液压缸、电缸等现有结构实现，本发明不再赘述。本发明具体实施方式内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

在上述对于本发明技术方案的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、"底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，包括底座（10），底座（10）上设有立柱（101）和能够上下移动的工件承托组件（13），立柱（101）顶端安装有激光器（12），立柱（101）上还安装有供粉组件，其特征在于，工件承托组件（13）上方对应安装有铺粉组件（5）和布粉组件（6），铺粉组件（5）和布粉组件（6）配合实现粉末暂时存储和布粉功能。

2.如权利要求1所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，所述铺粉组件（5）上开设有圆槽状铺粉槽（51），铺粉槽（51）分界直径一侧开设有槽底通孔，工件承托组件（13）位于槽底通孔下方。

3.如权利要求2所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，布粉组件（6）由布粉板（61）和布粉板安装座（62）组成，布粉板（61）转动安装于布粉板安装座（62）并伸入铺粉槽（51），其长度等于分界直径（C），初始位置与分界直径重合，其旋转轴心与铺粉槽（51）圆心重合，布粉板（61）底面与铺粉槽（51）底面齐平。

4.如权利要求3所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，所述工件承托组件（13）包括工件平台（131），其底部安装有工件平台伸缩杆（134）；当工件平台（131）移动到最上端时，其顶面穿过铺粉槽（51）的槽底通孔与铺粉槽（51）底面齐平。

5.如权利要求4所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，所述工件承托组件（13）还包括筒状的外壁（133），安装于工件平台旋转座（136）上方；外壁（133）设在工件平台（131）外周且两者接触部位设有密封圈（132）；工件平台旋转座（136）底部设有工件平台转轴（137）和工件平台升降底座（138）。

6.如权利要求5所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，所述供粉组件通过供粉组件安装座（2）转动安装于立柱（101）上，供粉组件包括供粉仓和供粉喷头，供粉喷头通过供粉喷头安装座转动安装于供粉转轴上，各供粉仓与供粉喷头之间通过输粉管连接。

7.如权利要求6所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，底座（10）上还安装有吸粉组件（7），吸粉组件（7）包括可伸缩吸粉头（71），可伸缩吸粉头（71）安装在吸粉头伸缩杆（72）末端，吸粉头伸缩杆（72）与吸粉头旋转杆（73）连接，吸粉头旋转杆（73）通过吸粉组件安装杆（74）连接于吸粉组件底座（75）上。

8.如权利要求7所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，底座（10）上设有储粉仓（9），其上端盖开设进粉口，进粉口通过输粉管（8）与可伸缩吸粉头（71）连接。

9.如权利要求8所述的一种多材料梯度成型的SLM增材制造装置，其特征在于，所述装置外部设有机壳，机壳上设有进气孔和出气孔，用于在机壳内部形成真空环境。

10.一种应用如权利要求9所述的多材料梯度成型的SLM增材制造装置进行增材制造的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、向供粉仓中分别装入用于成型的各种目标金属粉末；

S2、将零件三维模型导入分层软件，对实体模型进行分层，得到各层厚度参数，分层后的文件导入激光器（12）的软件中；

S3、根据实际加工要求，设置初始粉末类别和粉末量，设置每种材料所对应激光器的激光功率和扫描方式；

S4、供粉组件安装座（2）旋转，带动各供粉喷头到达铺粉槽（51）上方并对正各粉末存储区域进行喷粉；

S5、工件平台（131）下降，其下降距离依次遵照步骤S2中得到的各层厚度参数；

S6、布粉板（61）以360度为单位旋转布粉；

S7、激光器（12）根据S3设定的激光功率和扫描方式开始激光成型；

S8、当前层成型结束后，如果不需更换粉末种类，则重复步骤S5-S7进行下一层成型，若需更换粉末种类，则依据当前加工需要和工件特点，选择相应的粉末种类更换方式进行粉末种类更换；

S9、重复步骤S5-S8，直至加工结束。

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