一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，包括单侧石墨烯涂层刮刀、刮刀夹板、温度传感器、位置传感器、加热板和接地装置；所述刮刀夹板设有两个；所述单侧石墨烯涂层刮刀的上端固定在刮刀夹板之间；所述加热板设置在单侧石墨烯涂层刮刀两端；所述温度传感器和位置传感器固定在刮刀夹板的下端；所述单侧石墨烯涂层刮刀设有接地装置；它通过对金属粉末进行预热，粉末流动能力有所提高，成型腔内温度场分布均匀化，成型零件性能上升；随着金属粉末温度的提高金属粉末对激光吸收系数也有所增加，提高生产效率；利用单侧石墨烯涂层刮刀能够同时对送粉缸保温及成型缸预热，有效简化机构。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及增材制造快速成型领域，具体为一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置。
技术介绍
激光选区熔化技术(Selective Laser Melting，SLM )是三维打印领域中的一个重要分支，主要利用激光束逐层选择性熔化金属粉末，该技术基于材料逐层堆积原理，依据三维模型切片，利用高能激光束加热熔化粉末，通过线与面的叠加制造实体零件。由于粉末处于静止状态可设计制造辅助支撑结构，因而可用于复杂形状金属零部件的制造，广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。激光选区熔化成形技术特点包括：1)该技术可实现精密零件及个性化、小批量及定制零部件的制造；2)与传统方法相比，该技术只需改变CAD模型，就能获得零件原形，使得成型过程的难度与待成型物理实体形状的复杂程度无关；3)激光光斑直径为约为0.1mm，该技术成形精度高，表面成形精度不超过0.1mm；4)此外，采用激光选区熔化技术可一次近成形零件，缩短生产周期及节省原材料。在激光选区熔化过程中，铺粉时粉末的流动性直接影响铺粉质量。粉末粒径较小时，流动性较差，铺粉厚度不均匀，从而造成激光熔化粉末区域间差异，同时，温度场及应力场分布不均匀，成型件可能产生裂纹、翘曲变形等缺陷。刮刀铺粉过程中会对金属粉末有压实作用，通过摩擦产生静电，在静电作用下金属粉末团聚。相关研究表明通过预热金属粉末能够有效提高金属粉末流动性，改善组织形貌及消除内应力。现有粉末预热装置大都采用对整个送粉缸预热、对整个成型缸预热及整个送粉筒预热，这些方法消耗能量较多，且预热效率较低；加热位置不合理，使得金属粉末容易粘结在一起，不利于零件成型。专利技术内容本技术的目的在于提供一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，它能有效的解决
技术介绍
中存在的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，包括单侧石墨烯涂层刮刀、刮刀夹板、温度传感器、位置传感器、加热板和接地装置；所述刮刀夹板设有两个；所述单侧石墨烯涂层刮刀的上端固定在刮刀夹板之间；所述加热板设置在单侧石墨烯涂层刮刀两端；所述温度传感器和位置传感器固定在刮刀夹板的下端；所述单侧石墨烯涂层刮刀设有接地装置。进一步，所述温度传感器为红外测温传感器。进一步，所述位置传感器为红外感应传感器。进一步，所述加热板为电阻丝加热装置。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置通过对金属粉末进行预热，粉末流动能力有所提高，成型腔内温度场分布均匀化，成型零件性能上升；局部预热的优点，防止外界整体温度过高，对已成型工件及零部件产生热效应，影响其工作精度，防止基板整体加热时因基板与成型腔侧壁材料膨胀系数不一致导致的挤压磨损或宽松漏粉；随着金属粉末温度的提高金属粉末对激光吸收系数也有所增加，提高生产效率；具有去静电功能；利用单侧石墨烯涂层刮刀能够同时对送粉缸保温及成型缸预热，有效简化机构，同时减少热输入，降低设备对残余热量排放的负载，显著延长其使用寿命。附图说明图1为为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的侧视图；图3、图4、图5、图6为本技术的工作流程示意图；附图标记中：1.送粉缸；2.成型缸；3.石墨烯涂层刮刀；4.刮刀夹板；5.温度传感器；6.位置传感器；7.加热板；8.接地装置；9.激光扫描系统。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-6，本技术提供一种技术方案：一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，包括单侧石墨烯涂层刮刀3、刮刀夹板4、温度传感器5、位置传感器6、加热板7和接地装置8；所述刮刀夹板4设有两个；所述单侧石墨烯涂层刮刀3的上端固定在刮刀夹板4之间；所述加热板7设置在单侧石墨烯涂层刮刀3两端；所述温度传感器5和位置传感器6固定在刮刀夹板4的下端；所述单侧石墨烯涂层刮刀3设有接地装置8。进一步，所述温度传感器5为红外测温传感器。进一步，所述位置传感器6为红外感应传感器。进一步，所述加热板7为电阻丝加热装置。本技术的在设计时：激光选区熔化设备开机后，单侧石墨烯涂层刮刀3停在送粉缸1中间部位；温度传感器5反馈金属粉末实时温度，在中央控制器作用下调整加热板7功率使得送粉缸1内金属粉末温度上升至合适温度，进行保温工序；中央控制器通过位置传感器6，检测并控制单侧石墨烯涂层刮刀3的位置；单侧石墨烯涂层刮刀3移动至送粉缸1最外侧，刮粉开始；同时中央控制器控制加热板7，加热板7向单侧石墨烯涂层刮刀3传递热量，通过石墨烯涂层向金属粉末传导热量，且合理调整加热板7功率；单侧石墨烯涂层刮刀3到达成型缸2最内侧时，达到合适温度，铺粉过程开始；铺粉过程中，温度传感器5反馈金属粉末实时温度，通过中央控制器调整加热板7功率，使得金属粉末保持在合适温度；铺粉完成后，单侧石墨烯涂层刮刀3回至送粉缸1中间部位，同时激光扫描系统9按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行激光选区熔化；激光扫描过程中单侧石墨烯涂层刮刀3对送粉缸粉末保温及刮粉；激光扫描系统9将要完成时，铺粉前期准备工作：保温、刮粉、预热已经全部完成；成型缸持续完成送粉和扫描，提高效率；接地装置8具有去静电的效果，保护单侧石墨烯涂层刮刀3。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，其特征在于：包括单侧石墨烯涂层刮刀（3）、刮刀夹板（4）、温度传感器（5）、位置传感器（6）、加热板（7）和接地装置（8）；所述刮刀夹板（4）设有两个；所述单侧石墨烯涂层刮刀（3）的上端固定在刮刀夹板（4）之间；所述加热板（7）设置在单侧石墨烯涂层刮刀（3）两端；所述温度传感器（5）和位置传感器（6）固定在刮刀夹板（4）的下端；所述单侧石墨烯涂层刮刀（3）设有接地装置（8）。

【技术特征摘要】
1.一种选区激光熔化用石墨烯涂层刮刀局部预热装置，其特征在于：包括单侧石墨烯涂层刮刀（3）、刮刀夹板（4）、温度传感器（5）、位置传感器（6）、加热板（7）和接地装置（8）；所述刮刀夹板（4）设有两个；所述单侧石墨烯涂层刮刀（3）的上端固定在刮刀夹板（4）之间；所述加热板（7）设置在单侧石墨烯涂层刮刀（3）两端；所述温度传感器（5）和位置传感器（6）固定在刮刀夹板（4）的下端；所述单侧石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：凡亚琪，陈宇，王晓明，
申请(专利权)人：上海珂懋奇光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31