CN220970761U - 一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，包括成型缸、基座、升降装置，基座的中心设有升降装置，升降装置的外侧设有成型缸，其特征在于在所述成型缸的外壁上设有一套可升降的冷却装置，冷却装置的上部为水冷铜套，下部为水冷钢套。它结构简单，成本低，冷却效果好，可以整体的提升零件整体加工的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其是涉及一种电子束选区熔化成形设备的冷却装置。
背景技术
电子束选区熔化是一种增材制造工艺，通过电子束扫描、熔化粉末材料，逐层沉积制造3D金属零件。由于电子束功率大、材料对电子束能量吸收率高，电子束选区熔化技术具有效率高、热应力小等特点，适用于钛合金、钛铝基合金等高性能金属材料的成型制造。电子束选区熔化技术在航空航天高性能复杂零部件的制造、个性化多孔结构医疗植入体制造方面具有广阔的应用前景。
在电子束选区熔化工艺中，预制的粉末层会在电子束的作用下溃散，即“吹粉”现象。“吹粉”的产生会导致成型件孔隙缺陷，甚至导致成型中断或失败。“吹粉”现象的原因一方面与粉末材料本身的性质有关，另一方面取决于扫描方法、气氛环境等工艺因素。
在电子束选区熔化过程中，对粉末预热是抑制“吹粉”现象的一种重要手段。在每一层铺粉后用散焦的电子束对全幅面粉末进行预热，根据粉末种类的不同，预热温度从500℃到1000℃不等，这就导致零件整体打印完成后温度很高。以钛合金为例，打印结束后零件及粉末的温度可达500℃以上，由于设备内部及粉末的保温作用，打印结束后需经过较长时间才能完全冷却出炉，这势必会增加打印时间，降低打印效率。
针对上述问题，本专利提出一种用于电子束选区熔化零件的冷却装置，在打印结束后可以加快零件冷却，提高打印效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单，成本低的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，包括成型缸、基座、升降装置，基座的中心设有升降装置，升降装置的外侧设有成型缸，其特征在于在所述成型缸的外壁上设有一套可升降的冷却装置，冷却装置的上部为水冷铜套，下部为水冷钢套。
进一步，所述的升降装置包括升降杆、升降底座、升降平台，升降底座上固定有可升降的升降杆，升降杆的顶部固定有升降平台。
进一步，所述的基座的中心设有固定腔，对应的，成型缸呈竖直向上布设，设置在固定腔上。
再进一步，所述的成型缸的内壁为矩形，对应的，升降平台的形状和大小与成型缸的内腔截面和形状配合。
进一步改进的方案：水冷钢套的顶部设有卡槽，对应的水冷铜套的底部卡条，两者卡接连接。
进一步改进的方案：冷却装置采用电机驱动的升降机构。
进一步改进的方案：水冷铜套采用紫铜制作，水冷铜套的内部设有冷却流道，流道内设有冷却水。
最后：水冷钢套采用不锈钢制作，水冷钢套的内部设有冷却流道，冷却流道内设有冷却水。
本实用新型与以往产品相比较有以下优点：结构简单，成本低，冷却效果好，可以整体的提升零件整体加工的效率。
附图说明
图1为本实用新型状态一的立体图，
图2为本实用新型状态一的剖视图，
图3为本实用新型爆炸结构示意图，
图4为本实用新型状态二的立体图，
图5为本实用新型状态二的剖视图，
图中，1、成型缸，2、基座，3、升降装置，4、冷却装置，5、水冷铜套，6、水冷钢套，7、固定腔，8、升降杆，9、升降底座，10、升降平台，11、升降机构，
12、电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型专利的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型专利，但不能用来限制本实用新型专利的范围。在本实用新型专利的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型专利和简化描述，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实用新型专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体地连接；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。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实用新型专利中的具体含义。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
根据图1至图5，一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，包括成型缸1、基座2、升降装置3，基座2的中心设有升降装置3，升降装置的3外侧设有成型缸1，其发明重点在于在成型缸1的外壁上设有一套可升降的冷却装置4，冷却装置4的上部为水冷铜套5，下部为水冷钢套6。
升降装置3包括升降杆8、升降底座9、升降平台10，升降底座9上固定有可升降的升降杆8，升降杆8的顶部固定有升降平台10，基座2通常为矩形，基座2的中心处设有一块固定腔7，对应的，成型缸1呈竖直向上布设，成型缸1的内壁形状为矩形，设置在固定腔7上，然后，冷却装置4能套在成型缸1外并能升降活动，对应的，升降平台10的形状和大小与成型缸1的内腔截面和形状配合，升降平台10布置在固定腔7的底部，并能上下活动。升降杆8的升降机构可以采用丝杆螺母结构或者蜗轮蜗杆结构，这是常规知识。
冷却装置4采用电机12驱动的升降机构11，通常，水冷钢套6的底部分别固定有升降机构11，升降机构11与电机12之间通过传动杆连动，并且升降机构11中的升降杆可以采用类似丝杆螺母结构或者蜗轮蜗杆结构，从而控制冷却装置4的升降。水冷钢套6的顶部设有卡槽，对应的水冷铜套5的底部卡条，两者卡接连接。水冷钢套6采用不锈钢制作，水冷钢套6的内部设有冷却流道，流道内设有冷却水。水冷铜套5采用紫铜制作，水冷铜套5的内部设有冷却流道，冷却流道内设有冷却水。
在零件打印开始前，需要将连接在一起的水冷钢套6和水冷铜套5组成的冷却装置4降到最低处，通入冷却水，防止随着打印的进行，零件向下运行进入水冷铜套5的环内，造成温度降低，导致打印失败，并且将升降平台10升到最高处准备固定打印出来的材料。
在零件打印过程中，随着零件打印的进行，升降平台10逐渐下降使材料喷处口与堆积的材料始终保持一个良好的距离，并且由于升降平台10的下降，零件的高度也会降低(相对于基座2)。
在零件打印结束时，升降平台10将零件降低到最低点处，再将水冷钢套6和水冷铜套5升到最高处，此时零件处于水冷铜套5环的内部，并且水冷铜套5里面的冷却流道里有冷却水，能够堆环内的零件进行冷却，加速零件的出炉时间。
Claims (8)
1.一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，包括成型缸、基座、升降装置，基座的中心设有升降装置，升降装置的外侧设有成型缸，其特征在于在所述成型缸的外壁上设有一套可升降的冷却装置，冷却装置的上部为水冷铜套，下部为水冷钢套。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的升降装置包括升降杆、升降底座、升降平台，升降底座上固定有可升降的升降杆，升降杆的顶部固定有升降平台。
3.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的基座的中心设有固定腔，对应的，成型缸呈竖直向上布设，设置在固定腔上。
4.根据权利要求3所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的成型缸的内壁为矩形，对应的，升降平台的形状和大小与成型缸的内腔截面和形状配合。
5.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的水冷钢套的顶部设有卡槽，对应的水冷铜套的底部卡条，两者卡接连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的冷却装置采用电机驱动的升降机构。
7.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的水冷铜套采用紫铜制作，水冷铜套的内部设有冷却流道，流道内设有冷却水。
8.根据权利要求1所述的一种用于电子束选区熔化零件冷却的装置，其特征在于所述的水冷钢套采用不锈钢制作，水冷钢套的内部设有冷却流道，冷却流道内设有冷却水。
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