CN204366038U - 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备 - Google Patents

一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备 Download PDF

Info

Publication number
CN204366038U
CN204366038U CN201420806374.8U CN201420806374U CN204366038U CN 204366038 U CN204366038 U CN 204366038U CN 201420806374 U CN201420806374 U CN 201420806374U CN 204366038 U CN204366038 U CN 204366038U
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
cylinder
mobile platform
selective laser
melt
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Withdrawn - After Issue
Application number
CN201420806374.8U
Other languages
English (en)
Inventor
杨永强
刘洋
白玉超
王迪
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.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
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 South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201420806374.8U priority Critical patent/CN204366038U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204366038U publication Critical patent/CN204366038U/zh
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，包括密封成型室、光学传输系统、铺粉装置、成型缸、粉料缸，成型缸和粉料缸上方设置有成型平台，在成型平台上方设置移动平台，成型平台作为移动平台的导向轨道，使移动平台在其上左右移动；移动平台上设置铺粉装置和取粉系统；该取粉系统包括取粉基台、取粉筒，取粉筒设置在取粉基台的上方。针对贵重金属直接成型系统的关键是粉末的回收与清理，因此，本设备设计了易于整体取出的取粉结构，成型缸/粉料缸内的角落不会残留粉末，从而减少了成型过程中的材料浪费，可用于珠宝首饰行业的贵重金属如金、银、铂等的个性化零件的直接成型。

Description

一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备
技术领域
本实用新型涉及金属零件增材制造技术领域，尤其涉及一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备。
背景技术
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术亦称“金属3D打印技术”是增材制造的前沿技术，利用直径30～50微米的聚焦激光束，把金属或合金粉末选区逐层熔化，堆积成一个冶金结合、组织致密的实体，从而获得几乎任意形状、具有完全冶金结合的金属功能零件。
SLM设备主要由激光器、光路系统、密封成形室、机械传动系统、控制系统等几个部分组成。其工艺流程如下：首先将三维CAD模型进行切片离散及扫描路径规划，得到可控制激光束扫描的切片轮廓信息；其次，计算机逐层调入切片轮廓信息，通过扫描振镜，控制激光束选择性地逐线搭接扫描粉层上选定区域，形成面轮廓，未被激光照射区域的粉末仍呈松散状。一层加工完成后，粉料缸上升微米，成形缸降低切片层厚的高度，铺粉刷将粉末从粉料缸刮到成形平台上，激光将新铺的粉末熔化，与上一层融为一体。重复上述过程，直至成形过程完成，得到与三维实体模型相同的三维金属零件。
贵重金属直接成型的一个重要制约因素是材料昂贵，一般尺寸较小，目前市场上现有的SLM设备一般尺寸都在100×100mm以上，对于贵重金属而言并不适合。而且现有设备在粉末的回收和清理过程中没有较多地考虑粉末浪费问题，这对贵重金属而言是不能接受的。因此有必要开发高精度的桌面型激光选区熔化成型设备。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法。用于克服现有SLM技术的缺陷，提高粉末回收和清理的效率，实现贵重金属零件的高精度直接成型。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，包括密封成型室、光学传输系统、铺粉装置、成型缸22、粉料缸10，所述成型缸22和粉料缸10上方设置有成型平台19，在成型平台19上方设置移动平台4，成型平台19作为移动平台4的导向轨道，使移动平台4在其上左右移动；
所述移动平台4上设置铺粉装置和取粉系统；
该取粉系统包括取粉基台15、取粉筒14，所述取粉筒14设置在取粉基台15的上方。
所述光学传输系统包括依次连接的激光器3、扩束镜2、扫描振镜1、光学透镜13；
所述激光器3、扩束镜2和扫描振镜1固定在成型室上部；
所述取粉筒14为圆筒状，其上下端均开口，光学透镜13嵌在取粉筒14的上端开口处，并随移动平台4移动。
所述取粉基台15的中间为圆孔，圆孔的一侧开设有一条缝隙，通过设置在取粉基台15上的紧固件16对取粉筒14进行固定或者夹持。
所述成型平台19四周设有防止粉末撒漏的凸边。
移动平台4由电机7和驱动杆6驱动其沿着成型平台19左右移动。
所述铺粉装置设置在移动平台4的一侧，并设置有取粉筒14和取粉转接口。
所述铺粉装置、成型缸22、粉料缸10、成型平台19、移动平台4均置于密封成型室内，密封成型腔内设有气体循环净化系统。
所述移动平台4呈“凹”型，滑动跨接在成型平台19上。
所述成型缸22和粉料缸10的取粉基板8，采用电磁紧固装置21与升降运动机构9、23进行固定。
上述双缸式桌面型激光选区熔化成型设备加工零件的成型方法如下：
开始成型前，移动平台4停留在密封成型室的左端，每成型一层，移动平台4自左向右铺一层粉末，取粉筒14正好罩住零件18的成型面，光学传输系统的激光熔化金属粉末5后，移动平台4先向左移动，然后再向右移动铺粉，如此循环，直至零件成型完成。
本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本实用新型双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，采用双缸式结构，为了避免粉末浪费，设计了易于粉末整体取出的取粉系统，使得成型缸/粉料缸内的角落不会残留粉末，并且成型缸/粉料缸上具有成型平台，防止粉末撒漏。
本实用新型既能防止粉末浪费，又节省粉末的回收和清理时间，可应用于贵重金属如金、银、铂等直接成型，在珠宝首饰行业具有较大的竞争力。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型成型平台部分示意图；
图3为本实用新型取粉系统示意图；
图4a为取粉过程示意图，即基板未顶入取粉筒时的示意图；
图4b为取粉过程示意图，即取粉筒被夹紧示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
实施例
如图1至4b所示。本实用新型双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，包括密封成型室、光学传输系统、铺粉装置17、成型缸22、粉料缸10、气体循环净化装置、控制系统，所述成型缸22和粉料缸10上方设置有成型平台19，在成型平台19上方设置移动平台4，成型平台19作为移动平台4的导向轨道，使移动平台4在其上左右移动；
所述移动平台4上设置铺粉装置17和取粉系统；
该取粉系统包括取粉基台15、取粉筒14，所述取粉筒14设置在取粉基台15的上方。
光学传输系统包括依次连接的激光器3、扩束镜2、扫描振镜1、光学透镜13；
所述激光器3、扩束镜2和扫描振镜1固定在成型室上部；
所述取粉筒14为圆筒状，其上下端均开口，光学透镜13嵌在取粉筒14的上端开口处，并随移动平台4移动。
所述取粉基台15的中间为圆孔，圆孔的一侧开设有一条缝隙，通过设置在取粉基台15上的紧固件16对取粉筒14进行固定或者夹持。取粉筒14外径与取粉基台15中间的圆孔直径一致，内径与取粉取粉基板8一致。取粉前，取粉筒14插在该圆孔中，并用紧固件16稍紧固，然后取粉基台15移动至与成型缸22/盛粉缸10对齐，取粉取粉基板8移动到取粉筒14中，然后用紧固件16将取粉取粉基板8和取粉筒14固定起来，然后即可以将取粉系统整体取出。
所述成型平台19四周设有防止粉末撒漏的凸边。
移动平台4由电机7和驱动杆6驱动其沿着成型平台19左右移动。
所述铺粉装置设置在移动平台4的一侧，并设置有取粉筒14和取粉转接口。作为取粉筒14和取粉基台15的转接口，在移动平台4左右运动的过程中使取粉筒14与成型缸/粉料缸对齐。
所述铺粉装置、成型缸22、粉料缸10、成型平台19、移动平台4均置于密封成型室内；所述气体循环净化系统设置在密封成型腔内，根据加工材料特性可以选择是否需要采用惰性气体保护。
所述移动平台4呈“凹”型，滑动跨接在成型平台19上。所述成型平台19一侧的下端设有粉末收集箱20，多余的粉末由收集箱收集起来。
所述成型缸22和粉料缸10的取粉基板8，采用电磁紧固装置21与升降运动机构9、23进行固定。取粉取粉基板8被顶入取粉筒14中后，通过控制系统松开取粉取粉基板8，使取粉取粉基板8与升降运动机构9、23分离，则取粉取粉基板8可以与取粉系统一起取出，成型缸22/粉料缸10的角落不会残留粉末。升降运动机构9、23分别由服电机12、11驱动。
所述成型缸22和粉料缸10采用圆形，尺寸完全一致。
所述铺粉装置17为悬臂梁式铺粉臂，采用柔性齿状钢片作为铺粉刮片。
采用双缸式桌面型激光选区熔化成型设备加工零件的成型方法是，开始成型前，移动平台4停留在密封成型室的左端，每成型一层，移动平台4自左向右铺一层粉末，取粉筒14正好罩住零件18的成型面，光学传输系统的激光熔化金属粉末5后，移动平台4先向左移动，然后再向右移动铺粉，如此循环，直至零件成型完成。
如上所述，便可较好地实现本实用新型。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，包括密封成型室、光学传输系统、铺粉装置、成型缸(22)、粉料缸(10)，其特征在于：所述成型缸(22)和粉料缸(10)上方设置有成型平台(19)，在成型平台(19)上方设置移动平台(4)，成型平台(19)作为移动平台(4)的导向轨道，使移动平台(4)在其上左右移动；
所述移动平台(4)上设置铺粉装置和取粉系统；
该取粉系统包括取粉基台(15)、取粉筒(14)，所述取粉筒(14)设置在取粉基台(15)的上方。
2.根据权利要求1所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：光学传输系统包括依次连接的激光器(3)、扩束镜(2)、扫描振镜(1)、光学透镜(13)；
所述激光器(3)、扩束镜(2)和扫描振镜(1)固定在成型室上部；
所述取粉筒(14)为圆筒状，其上下端均开口，光学透镜(13)嵌在取粉筒(14)的上端开口处，并随移动平台(4)移动。
3.根据权利要求1所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述取粉基台(15)的中间为圆孔，圆孔的一侧开设有一条缝隙，通过设置在取粉基台(15)上的紧固件（16）对取粉筒(14)进行固定或者夹持。
4.根据权利要求1至3中任一项所述双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述成型平台(19)四周设有防止粉末撒漏的凸边。
5.根据权利要求4所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：移动平台(4)由电机（7）和驱动杆(6)驱动其沿着成型平台(19)左 右移动。
6.根据权利要求4所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述铺粉装置设置在移动平台(4)的一侧，并设置有取粉筒(14)和取粉转接口。
7.根据权利要求4所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述铺粉装置、成型缸(22)、粉料缸(10)、成型平台(19)、移动平台(4)均置于密封成型室内，密封成型腔内设有气体循环净化系统。
8.根据权利要求4所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述移动平台(4)呈“凹”型，滑动跨接在成型平台(19)上；所述成型平台(19)一侧的下端设有粉末收集箱(20)。
9.根据权利要求4所述的双缸式桌面型激光选区熔化成型设备，其特征在于：所述成型缸(22)和粉料缸(10)的取粉基板（8），采用电磁紧固装置(21)与升降运动机构(9、23)进行固定。
CN201420806374.8U 2014-12-17 2014-12-17 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备 Withdrawn - After Issue CN204366038U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420806374.8U CN204366038U (zh) 2014-12-17 2014-12-17 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420806374.8U CN204366038U (zh) 2014-12-17 2014-12-17 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204366038U true CN204366038U (zh) 2015-06-03

Family

ID=53322287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420806374.8U Withdrawn - After Issue CN204366038U (zh) 2014-12-17 2014-12-17 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204366038U (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550953A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 华南理工大学 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法
CN104722760A (zh) * 2015-04-13 2015-06-24 北京易维先创科技有限公司 一种激光快速成型机及其物料槽
CN104923788A (zh) * 2015-06-24 2015-09-23 广东信达雅三维科技有限公司 一种单缸式桌面型激光选区熔化成型设备及控制方法
CN105033251A (zh) * 2015-07-02 2015-11-11 西安交通大学 一种双活塞金属激光选区熔化成形设备
CN105290401A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 合肥中加激光技术有限公司 金属三维打印真空成型腔体结构
CN105345002A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种可微量供料的激光增材制造装备的床身结构
CN105903965A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 华南理工大学 一种贵金属激光选区熔化粉料模块化处理装置与方法
CN107498051A (zh) * 2017-09-21 2017-12-22 四川天府珞埔三维科技有限公司 一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置
CN109808173A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 Cl产权管理有限公司 用于添加式地制造三维物体的设备
CN109894612A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 北京易博三维科技有限公司 基于中频电磁加热原理的高温金属3d打印机及打印方法
CN112916881A (zh) * 2021-01-21 2021-06-08 宁波大学 一种用于缩小大尺寸3d打印装备成型体积的装置
CN115647394A (zh) * 2022-12-12 2023-01-31 苏州倍丰智能科技有限公司 一种可连续生产的激光选区熔化成形设备

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550953A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 华南理工大学 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法
CN104722760A (zh) * 2015-04-13 2015-06-24 北京易维先创科技有限公司 一种激光快速成型机及其物料槽
CN104923788A (zh) * 2015-06-24 2015-09-23 广东信达雅三维科技有限公司 一种单缸式桌面型激光选区熔化成型设备及控制方法
CN105033251A (zh) * 2015-07-02 2015-11-11 西安交通大学 一种双活塞金属激光选区熔化成形设备
CN105033251B (zh) * 2015-07-02 2017-04-26 西安交通大学 一种双活塞金属激光选区熔化成形设备
CN105290401B (zh) * 2015-11-05 2019-09-06 合肥中加激光技术有限公司 金属三维打印真空成型腔体结构
CN105290401A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 合肥中加激光技术有限公司 金属三维打印真空成型腔体结构
CN105345002A (zh) * 2015-12-08 2016-02-24 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种可微量供料的激光增材制造装备的床身结构
CN105903965A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 华南理工大学 一种贵金属激光选区熔化粉料模块化处理装置与方法
CN107498051A (zh) * 2017-09-21 2017-12-22 四川天府珞埔三维科技有限公司 一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置
CN109808173A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 Cl产权管理有限公司 用于添加式地制造三维物体的设备
CN109894612A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 北京易博三维科技有限公司 基于中频电磁加热原理的高温金属3d打印机及打印方法
CN112916881A (zh) * 2021-01-21 2021-06-08 宁波大学 一种用于缩小大尺寸3d打印装备成型体积的装置
CN115647394A (zh) * 2022-12-12 2023-01-31 苏州倍丰智能科技有限公司 一种可连续生产的激光选区熔化成形设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204366038U (zh) 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备
CN104550953A (zh) 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法
CN105855546B (zh) 双激光器双区金属熔融烧结成型3d打印装置及打印方法
CN106346006B (zh) 一种金属零件的激光增材制造装备及方法
CN104923788A (zh) 一种单缸式桌面型激光选区熔化成型设备及控制方法
CN102328081B (zh) 一种高功率激光快速成形三维金属零件的方法
CN104493492B (zh) 激光选区熔化与铣削复合加工设备及加工方法
CN201300207Y (zh) 一种金属零件选区激光熔化快速成型设备
CN102458722B (zh) 三维形状造型物的制造方法及由其获得的三维形状造型物
CN105252145A (zh) 一种金属薄板叠加制造复杂形状零件的方法和设备
CN206065415U (zh) 一种可变截面的选择性激光融化成型工作台
CN103071795B (zh) 移动振镜选择性激光熔化slm成形设备
EP3354379B1 (en) Manufacturing method of three-dimensional shaped object and additive manufacturing apparatus used therefor
CN106735220A (zh) 一种多材料激光选区熔化成型装置与方法
CN103658646A (zh) 一种激光选区熔化slm设备双向铺粉装置及铺粉方法
CN106624826B (zh) 一种微束等离子3d打印与铣削复合加工设备与方法
JP2002530710A (ja) レーザービームを使用して物体の一領域を走査する装置及びその方法
CN104493165A (zh) 电子束熔融及激光铣削复合3d打印设备
CN204867410U (zh) 一种单缸式桌面型激光选区熔化成型设备
CN206415603U (zh) 一种多材料激光选区熔化成型装置
CN104923783A (zh) 多激光头多激光束路径扫描成形高熔点高温合金零件方法
CN102762322B (zh) 用于激光烧结设备的支撑板及增强的烧结方法
CN106825570B (zh) 用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统
CN105463452A (zh) 一种激光快速成形件的成形方法
CN106493368A (zh) 一种激光选区熔化高效成型装置与方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20150603

Effective date of abandoning: 20161005

C25 Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting