一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，包括设置在密封成型室内的用于向打印成形区刮送粉料的刮刀，对应打印成形区设置的抽气盒，密封成型室上部的两侧边分别设置有进气口和排气口，密封成型室上端面对应打印成形区镶嵌有第一光学透镜和第二光学透镜，密封成型室的上方对应第一光学透镜设置有用于扫描所要打印工件的第一扫描单元，对应第二光学透镜设置有用于扫描支撑件的第二扫描单元，密封成型室下面对应供料区设置有供料机构和收集余料的第一集料缸，对应打印成形区设置有打印成形机构和收集剩料的第二集料缸。本实用新型专利技术可生成密度不均的复合材料，可解决金属部件内部支撑设计难、去除难的世界性难题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种3D打印设备。特别是涉及一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置。
技术介绍
3D打印(3D Printing)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。针对金属材料快速成型而言，3D打印技术主要分为两类：一类是利用高能激光束直接将金属熔化，然后冷却凝固成型，称为完全熔化快速成型技术，如：SLM；另一类是利用低能激光束将金属与塑料或可粘接材料中的低熔点材料熔化，然后利用低熔点材料粘接金属粉末成型，称为不完全熔化快速成型技术，如：SLS。选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是金属粉末的快速成型技术，用它能直接成型出接近完全致密的金属部件，尺寸精度达20－50微米，表面粗糙度达20－30微米，基本达到了铸件甚至锻件的性能，是一种极具发展前景的快速成型技术，而且其应用范围已拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)是预先在工作台上铺一层非金属粉末材料，激光在计算机控制下，按照界面轮廓信息，对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该类成型方法有着制造工艺简单、柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、材料利用率高、成型速度快等特点。在当前的主流技术下，金属部件快速成型主要还是集中在选择性激光熔化。但，在选择性激光熔化制备金属部件过程中，由于金属成型时快速加热和冷却势必引起部件内部含有较大的残余应力，往往在成型时易出现翘边、卷曲等问题。目前解决此类问题主要还是通过给部件添加支撑，那么问题来了，对于复杂的部件支撑尤其是部件内部支撑选用何种材料，支撑怎么添加，添加后怎么去除等诸如此类问题如不能完美解决，金属3D打印技术的发展将受到严重的制约。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种可解决金属部件内部支撑问题的双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置。本技术所采用的技术方案是：一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，包括具有供料区和打印成形区的密封成型室，设置在密封成型室内的用于向打印成形区刮送粉料的刮刀，对应打印成形区设置的抽气盒，所述密封成型室上部的两侧边分别设置有进气口和排气口，所述的密封成型室上端面对应打印成形区镶嵌有第一光学透镜和第二光学透镜，所述密封成型室的上方对应所述的第一光学透镜设置有用于扫描所要打印工件的第一扫描单元，对应所述第二光学透镜设置有用于扫描支撑件的第二扫描单元，所述密封成型室下面对应供料区设置有供料机构和收集余料的第一集料缸，对应打印成形区设置有打印成形机构和收集剩料的第二集料缸。所述的第一扫描单元包括有依次设置在同一光路上的光纤激光器、第一可变式扩束准直镜和第一扫描振镜，其中，所述的第一扫描振镜的输出光路对应所述的第一光学透镜。所述的第二扫描单元包括有依次设置在同一光路上的CO2激光器、第二可变式扩束准直镜和第二扫描振镜，其中，所述第二扫描振镜的输出光路对应所述的第二光学透镜。所述的打印成形机构包括有成型缸，所述成型缸内设置有在导杆的驱动下能够沿成型缸的内壁上、下移动的成形平台，所述成形平台的上端面上设置有用于承载打印出的零件和支撑件的基板，所述成形平台内设置有用于对基板进行预热的的电阻丝。本技术的双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，用光纤激光器构成高温烧结系统，金属粉被熔融烧结而高分子聚合物粉被高温气化，可烧结成致密的金属部件实体区；用CO2激光器构成次高温烧结系统，高分子聚合物粉熔化后可作为粘接剂与金属粉粘结成非致密的金属支撑区。金属部件烧结完成后可通过高温脱脂工艺很方便地去除金属部件内部支撑部分，解决了金属部件内部去支撑的世界性难题。本技术可生成密度不均的复合材料，可解决金属部件内部支撑设计难、去除难的世界性难题。附图说明图1是本技术双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置的整体结构示意图；图2是图1的俯视图。图中1：光纤激光器 211：第一可变式扩束准直镜212：第一扫描振镜 213：第一光学透镜221：第二可变式扩束准直镜 222：第二扫描振镜222：第二光学透镜 3：CO2激光器4：密封成型室 5：排气口6：刮刀 7：粉料8：第一集料缸 9：平台10：料缸 11：顶杆12：成型缸 13：电阻丝14：基板 15：支撑件16：部件 17：抽气盒18：进气口 19：第二集料缸20：成形平台 21：导杆具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术的双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置做出详细说明。如图1、图2所示，本技术的双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，包括具有供料区和打印成形区的密封成型室4，设置在密封成型室4内的用于向打印成形区刮送粉料7的刮刀6，对应打印成形区设置的抽气盒17，所述密封成型室4上部的两侧边分别设置有进气口18和排气口5，所述的密封成型室4上端面对应打印成形区镶嵌有第一光学透镜213和第二光学透镜222，所述密封成型室4的上方对应所述的第一光学透镜213设置有用于扫描所要打印工件的第一扫描单元，对应所述第二光学透镜222设置有用于扫描支撑件的第二扫描单元，所述密封成型室4下面对应供料区设置有供料机构和收集余料的第一集料缸8，对应打印成形区设置有打印成形机构和收集剩料的第二集料缸19。所述的第一扫描单元包括有依次设置在同一光路上的光纤激光器1、第一可变式扩束准直镜211和第一扫描振镜212，其中，所述的第一扫描振镜212的输出光路对应所述的第一光学透镜213，所述的光纤激光器1连接中央控制机，光纤激光器1可采用200W以上的光纤激光器。所述的第二扫描单元包括有依次设置在同一光路上的CO2激光器3、第二可变式扩束准直镜221和第二扫描振镜222，其中，所述第二扫描振镜222的输出光路对应所述的第二光学透镜222，所述的CO2激光器3连接中央控制机，CO2激光器3可采用50W以上的CO2激光器。所述的供料机构包括有装有粉料7的料缸10，设置在所述料缸10内用于支撑粉料7的平台9，以及连接在所述平台9的底部用于在外部驱动机构的驱动下驱动平台9推动粉料7向上移动的顶杆11。所述的打印成形机构包括有成型缸12，所述成型缸12内设置有在导杆21的驱动下能够沿成型缸12的内壁上、下移动的成形平台20，所述成形平台20的上端面上设置有用于承载打印出的部件16和支撑件15的基板14，所述成形平台20内设置有用于对基板14进行预热的电阻丝13。本技术的一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置中，所述的粉料层是由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，包括具有供料区和打印成形区的密封成型室(4)，设置在密封成型室(4)内的用于向打印成形区刮送粉料(7)的刮刀(6)，对应打印成形区设置的抽气盒(17)，所述密封成型室(4)上部的两侧边分别设置有进气口(18)和排气口(5)，其特征在于，所述的密封成型室(4)上端面对应打印成形区镶嵌有第一光学透镜(213)和第二光学透镜(223)，所述密封成型室(4)的上方对应所述的第一光学透镜(213)设置有用于扫描所要打印工件的第一扫描单元，对应所述第二光学透镜(223)设置有用于扫描支撑件的第二扫描单元，所述密封成型室(4)下面对应供料区设置有供料机构和收集余料的第一集料缸(8)，对应打印成形区设置有打印成形机构和收集剩料的第二集料缸(19)。
【技术特征摘要】
1.一种双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，包括具有供料区和打印成形区的密封成型室(4)，设置在密封成型室(4)内的用于向打印成形区刮送粉料(7)的刮刀(6)，对应打印成形区设置的抽气盒(17)，所述密封成型室(4)上部的两侧边分别设置有进气口(18)和排气口(5)，其特征在于，所述的密封成型室(4)上端面对应打印成形区镶嵌有第一光学透镜(213)和第二光学透镜(223)，所述密封成型室(4)的上方对应所述的第一光学透镜(213)设置有用于扫描所要打印工件的第一扫描单元，对应所述第二光学透镜(223)设置有用于扫描支撑件的第二扫描单元，所述密封成型室(4)下面对应供料区设置有供料机构和收集余料的第一集料缸(8)，对应打印成形区设置有打印成形机构和收集剩料的第二集料缸(19)。2.根据权利要求1所述的双激光器双区金属熔融烧结成型3D打印装置，其特征在于，所述的第一扫描单元包括有依次设置在同一光路上的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：常丽杰，崔国起，陈光辉，
申请(专利权)人：天津市天大银泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12
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