CN206415600U - 一种激光选区熔化高效成型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光选区熔化高效成型装置;包括一个旋转式成型平台;该旋转式成型平台包括一个圆形平面,圆形平面内嵌合有两个结构相同、且对称分布在其周缘的成型缸;这两个成型缸的上边缘与圆形平面的上表面在同一水平线;圆形平面上被铺粉机构运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于激光熔化成型工位下方的区域为成型区域;即铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨的轴线相垂直;当旋转式成型平台转动180°时,这两个成型缸的位置在铺粉区域互相交替,进而在对其中一个成型缸进行铺粉作业时,另一个成型缸在激光熔化成型工位下方进行激光熔化加工作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造技术领域,尤其涉及一种激光选区熔化高效成型装置。
背景技术
激光选区熔化(SLM)成型技术是增材制造技术的一种,该技术基于“离散—堆积”原理,依据数字化三维模型的切片数据,采用激光束对原材料粉末逐点、逐线、逐层熔化直接制造出功能零件。相比其它金属增材制造技术,激光选区熔化技术具有更高的成形精度,可成形复杂精细零件,它以结构功能一体化设计制造、短周期、近终形、无模具、无刀具等技术优势成为快速制造复杂构件的先进制造手段,是金属增材制造技术最有发展前景的技术之一。但激光选区熔化技术的成型效率不高,严重限制了激光选区熔化技术的应用的发展。
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,提供一种激光选区熔化高效成型装置。实现多个工件同时加工,并且通过将铺粉区域与成型区域分离,实现铺粉过程与激光加过程同步进行,极大地提高了激光选区熔化技术的成型效率。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种激光选区熔化高效成型装置,包括密封成型室9,置于密封成型室9内的粉料缸8、直线铺粉导轨5、直线铺粉导轨5上的铺粉机构7、旋转式成型平台;
该旋转式成型平台包括一个圆形平面3,圆形平面3内嵌合有两个结构相同、且对称分布在其周缘的成型缸1;这两个成型缸1的上边缘与圆形平面3的上表面在同一水平面;两个成型缸1的中心点与圆形平面3的中心点处于同一条直线上;
圆形平面3上被铺粉机构7运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于激光熔化成型工位下方的区域为成型区域;即铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨5的轴线相垂直;
当旋转式成型平台转动180°时,这两个成型缸1的位置在铺粉区域互相交替,进而在对其中一个成型缸1进行铺粉作业时,另一个成型缸1在激光熔化成型工位下方进行激光熔化加工作业。
旋转式成型平台包括一个驱动其转动的驱动机构;该旋转式成型平台位于直线铺粉导轨5的一侧。
驱动机构包括一个支撑在圆形平面3下方中心位置的转轴13和一个驱动转轴13转动的电机14;
粉料缸8设置在直线铺粉导轨5的一端,在直线铺粉导轨5的另一端设有粉料回收缸4,粉料回收缸4用于回收铺粉过程中剩余的粉末。
铺粉机构7由步进电机6驱动其在直线铺粉导轨5往复运动,用于将粉料缸8内的粉末平铺在铺粉区域。
两个成型缸的底部安装有丝杆升降机构10。
本实用新型激光选区熔化高效成型装置的运行方法,包括如下步骤:
步骤1:启动激光选区熔化成型装置12,做好粉末添加、成型基板装载、抽真空和通保护气准备工作;
步骤2:位于铺粉区域的成型缸下降一个加工层厚的高度,粉料缸8内的粉末在丝杆升降机构10的驱动下,上升一个铺粉层所需的高度,步进电机6驱动铺粉机构7将粉末从粉料缸平铺到铺粉区域,以对处于铺粉区域的成型缸进行铺粉;
步骤3:处于铺粉区域的成型缸1铺粉作业完成后,由电机14驱动转轴13转动,并带动圆形平面3旋转180°,即,将其转入激光熔化成型工位下方的成型区域,供激光选区熔化成型装置12进行激光熔化加工作业;与此同时,成型区域完成激光熔化加工作业的成型缸旋转至铺粉区域,对其进行铺粉作业,此时,铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨5的轴线相垂直;
以此循环,直至完成激光熔化加工作业。
本实用新型相对于现有技术,具有如下的优点及效果:
本实用新型圆形平面3上被铺粉机构7运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于激光熔化成型工位下方的区域为成型区域;即铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨5的轴线相垂直;当旋转式成型平台转动180°时,这两个成型缸1的位置在铺粉区域互相交替,进而在对其中一个成型缸1进行铺粉作业时,另一个成型缸1在激光熔化成型工位下方进行激光熔化加工作业。这种结构,实现了多个多个工件同时作业,并且通过将铺粉区域与成型区域分离,实现铺粉流程与激光加工流程同步进行,极大地提高了激光选区熔化技术的成型效率。
附图说明
图1为本实用新型激光选区熔化高效成型装置的俯视图。
图2为图1中A-A剖视图。
图3为图1中B-B剖视图。
图4为该旋转式成型平台的俯视图。
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4所示。本实用新型公开了一种激光选区熔化高效成型装置,包括密封成型室9,置于密封成型室9内的粉料缸8、直线铺粉导轨5、直线铺粉导轨5上的铺粉机构7、旋转式成型平台;
该旋转式成型平台包括一个圆形平面3,圆形平面3内嵌合有两个结构相同、且对称分布在其周缘的成型缸1;这两个成型缸1的上边缘与圆形平面3的上表面在同一水平面;两个成型缸1的中心点与圆形平面3的中心点处于同一条直线上;
圆形平面3上被铺粉机构7运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于激光熔化成型工位下方的区域为成型区域;即铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨5的轴线相垂直;
当旋转式成型平台转动180°时,这两个成型缸1的位置在铺粉区域或者成型区域互相交替,进而在对其中一个成型缸1进行铺粉作业时,另一个成型缸1在激光熔化成型工位下方进行激光熔化加工作业。成型区域与铺粉区域不重叠,即不在同一工位,因此可在其中一个成型缸铺粉的同时,另一个成型缸可继续进行工件的加工成型。
旋转式成型平台包括一个驱动其转动的驱动机构;该旋转式成型平台位于直线铺粉导轨5的一侧。驱动机构包括一个支撑在圆形平面3下方中心位置的转轴13和一个驱动转轴13转动的电机14;圆形平面3与铺粉区域的平台表面齐平。
粉料缸8设置在直线铺粉导轨5的一端,在直线铺粉导轨5的另一端设有粉料回收缸4,粉料回收缸4用于回收铺粉过程中剩余的粉末。
铺粉机构7由步进电机6驱动其在直线铺粉导轨5往复运动,用于将粉料缸8内的粉末平铺在铺粉区域。
两个成型缸的底部安装有丝杆升降机构10。
本实用新型激光选区熔化高效成型装置的运行方法,包括如下步骤:
步骤1:启动激光选区熔化成型装置12,做好粉末添加、成型基板装载、抽真空和通保护气准备工作;
步骤2:位于铺粉区域的成型缸下降一个加工层厚的高度,粉料缸8内的粉末在丝杆升降机构10的驱动下,上升一个铺粉层所需的高度,步进电机6驱动铺粉机构7将粉末从粉料缸平铺到铺粉区域,以对处于铺粉区域的成型缸进行铺粉;
步骤3:处于铺粉区域的成型缸1铺粉作业完成后,由电机14驱动转轴13转动,并带动圆形平面3旋转180°,即,将其转入激光熔化成型工位下方的成型区域,供激光选区熔化成型装置12进行激光熔化加工作业;与此同时,成型区域完成激光熔化加工作业的成型缸旋转至铺粉区域,对其进行铺粉作业,此时,铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨5的轴线相垂直;
以此循环,直至完成激光熔化加工作业。
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 (6)
1.一种激光选区熔化高效成型装置,包括密封成型室(9),置于密封成型室(9)内的粉料缸(8)、直线铺粉导轨(5)及直线铺粉导轨(5)上的铺粉机构(7);
其特征在于:还包括一个旋转式成型平台;
该旋转式成型平台包括一个圆形平面(3),圆形平面(3)内嵌合有两个结构相同、且对称分布在其周缘的成型缸(1);这两个成型缸(1)的上边缘与圆形平面(3)的上表面在同一水平面;两个成型缸(1)的中心点与圆形平面(3)的中心点处于同一条直线上;
圆形平面(3)上被铺粉机构(7)运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于激光熔化成型工位下方的区域为成型区域;即铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨(5)的轴线相垂直;
当旋转式成型平台转动180°时,这两个成型缸(1)的位置在铺粉区域互相交替,进而在对其中一个成型缸(1)进行铺粉作业时,另一个成型缸(1)在激光熔化成型工位下方进行激光熔化加工作业。
2.根据权利要求1所述激光选区熔化高效成型装置,其特征在于:旋转式成型平台包括一个驱动其转动的驱动机构;该旋转式成型平台位于直线铺粉导轨(5)的一侧。
3.根据权利要求2所述激光选区熔化高效成型装置,其特征在于:驱动机构包括一个支撑在圆形平面(3)下方中心位置的转轴(13)和一个驱动转轴(13)转动的电机(14)。
4.根据权利要求1、2或3所述激光选区熔化高效成型装置,其特征在于:粉料缸(8)设置在直线铺粉导轨(5)的一端,在直线铺粉导轨(5)的 另一端设有粉料回收缸(4),粉料回收缸(4)用于回收铺粉过程中剩余的粉末。
5.根据权利要求4所述激光选区熔化高效成型装置,其特征在于:铺粉机构(7)由步进电机(6)驱动其在直线铺粉导轨(5)往复运动,用于将粉料缸(8)内的粉末平铺在铺粉区域。
6.根据权利要求4所述激光选区熔化高效成型装置,其特征在于:两个成型缸(1)的底部安装有丝杆升降机构(10)。
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