The invention relates to the field of manufacturing gradient materials by adding metal materials, and provides a device and a method for preparing gradient materials based on selective laser melting technology; the device comprises a laser scanning array mirror and a powder accumulator, a powder mixer, a powder scraper and a worktable arranged sequentially from top to bottom; the method comprises powder storage, powder discharging, powder mixing and powder spreading. Compared with the existing selective melting method, the gradient change direction of the gradient material was changed from the longitudinal part manufacturing direction to the vertical part manufacturing direction of the water product perpendicular to the powder laying direction. The stability of the powder layer is maintained with the increase of the height, which provides a basis for the processing of large size gradient materials with continuously varying proportions.
【技术实现步骤摘要】
一种基于选区激光熔化技术制备梯度材料的装置及方法
本专利技术涉及金属增材制造梯度材料领域,特别涉及一种基于选区激光熔化技术制备梯度材料的装置及方法。
技术介绍
随着科技的发展,人们需要一个零件的两端或不同部分具有不同的性质或功能,又希望不同性能的能结合得完美,从而不至于在苛刻的使用条件下因物理性质不匹配而发生界面破坏。例如航天飞机燃烧冲压式发动机燃烧室壁面,接触数千度高温气体的一侧使用耐热性优良的陶瓷,赋予材料耐热性能,而接触制冷材料冷却氢的一侧使用金属材料,赋予材料热导性和机械性能,在两个界面之间,采用先进的材料复合技术,通过控制金属和陶瓷的相对组成和组织结构,使其无界面地逐渐变化。从而使整个材料具有耐热性好且机械强度高的新功能。近年来,随着增材制造技术的发展,通过增材制造技术制备的梯度材料零件逐渐的被航空、医疗行业所关注。增材制造技术是采用将材料逐步累积成型的制造技术,与传统减材加工方法相比,具有节约材料,加工速度快,可加工复杂形状零件等特点。在众多的增材制造技术中,激光熔覆(LaserMetalDeposition,LMD)技术因其可在制造过程中实现连续的粉末比例变化,最早被应用于制备梯度材料。例如中国专利201510560572.X公开的在钛材料上制备镍基材料耐高温梯度材料的激光制造方法,主要用于钛材料耐高温层的制备,提高钛材料的高温特性。而目前被看作技术最新,最具有发展前途的选择性激光熔化/烧结技术(SelectiveLaserMelting/sintering,SLM/SLS)在材料梯度材料制造方面却很少有报道。激光选区熔化/烧结技术(是增材制 ...
【技术保护点】
1.一种基于选区激光熔化技术制备梯度材料的装置,其特征在于,包括激光扫描阵镜,及自上而下依次设置的储粉器、混粉器、刮粉板、工作台;所述储粉器具有2个或多个分区,所述分区用以盛放不同种类的粉末;所述储粉器底部设置出口,不同种类的粉末通过所述出口后,形成梯度比例混合;所述混粉器设置于所述储粉器下部,为水平设置的旋转混合器;梯度比例混合后的粉末在所述混粉器中保持梯度混合;所述刮粉板设置于所述混粉器下部;所述刮粉板的下部设置所述工作台;所述激光扫描阵镜设置于所述工作台上部。
【技术特征摘要】
1.一种基于选区激光熔化技术制备梯度材料的装置,其特征在于,包括激光扫描阵镜,及自上而下依次设置的储粉器、混粉器、刮粉板、工作台;所述储粉器具有2个或多个分区,所述分区用以盛放不同种类的粉末;所述储粉器底部设置出口,不同种类的粉末通过所述出口后,形成梯度比例混合;所述混粉器设置于所述储粉器下部,为水平设置的旋转混合器;梯度比例混合后的粉末在所述混粉器中保持梯度混合;所述刮粉板设置于所述混粉器下部;所述刮粉板的下部设置所述工作台;所述激光扫描阵镜设置于所述工作台上部。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述储粉器整体呈长方体状;当粉末种类为2种时,所述储粉器的截面呈双反三角形;当粉末种类为3种时,所述储粉器的截面呈三对称三角形;当粉末种类为4种时,所述储粉器的截面呈四组合三角形。3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述储粉器底部的出口为长方形出口,所述出口能沿储粉器底部移动,当所述出口从储粉器一端移动到另一端时,粉末会从储粉器下落到混粉器中。4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述混粉器整体为圆柱形,呈水平放置...
【专利技术属性】
技术研发人员:张百成,章林,任淑彬,秦明礼,曲选辉,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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