一种多区域连续成型增材制造激光成型设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，其包括一个成型室与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应成型室内的一个圆形的成型区域，每个成型区域分别具有各自对应的激光系统；多个成型区域的中间安装有一根转动轴，转动轴上装有具有多刮刀模块的铺粉机构。本实用新型专利技术解决了现有设备只能进行单一成型区域生产，设备不能连续工作，因而成型工件工艺周期长的技术问题，为建设具有流水化工艺生产能力的3D打印智能设备发展具有一定的参考价值。

A laser forming equipment for multi zone continuous forming and increasing material manufacturing

The utility model discloses a multi-area continuous forming augmenting material manufacturing laser forming equipment, which comprises a forming chamber and a plurality of forming axes corresponding to it, each forming axle corresponds to a circular forming area in the forming chamber, each forming area has its own corresponding laser system, and in a plurality of forming areas, each forming axle corresponds to a circular forming area in the forming chamber. A rotating shaft is installed between the rotating shaft and the powder laying mechanism with multiple scraper modules. The utility model solves the technical problem that the existing equipment can only produce in a single molding area, and the equipment can not work continuously, so the molding workpiece has a long technological cycle, which has a certain reference value for the development of 3D printing intelligent equipment with the production capacity of flowing process.

【技术实现步骤摘要】
一种多区域连续成型增材制造激光成型设备
本技术属于增材制造设备
，尤其涉及一种具有多区域连续成型装置的增材制造激光成型设备。
技术介绍
增材制造技术其成型原材料通常为粉末、丝料、化学液体等，而目前工业应用的主流技术都是利用激光或电子束为能量源将粉末熔化或粘结成型，例如SLM、SLS、LSF、EBM等技术，其原材料均为几十到几百微米的粉末材料。成型过程中，通过供粉机构与铺粉机构将粉末均匀平摊在成型表面上，再利用激光等能量源将表面特定几何形状区域的粉末熔化，产生冶金结合，最终使零件立体成型。现有的激光选区熔化设备(SLM)，其较为先进的结构为成型腔体、成型轴、送粉装置、铺粉装置和收粉装置组成，其成型区域只有一块，通常采用单一激光源或多激光源对成型区进行激光成型。然而，每成型一个零件所需要的前后处理工序复杂，需要进过送粉装置装粉、铺粉装置调平、成型区域气体置换、加工完后冷却、取件、设备清理等工序，导致每个成型件的工艺周期长，设备利用率低。同时随着3D打印技术的不断发展，具有定制化属性的批量化生产方式已逐渐成为发展方向，越来越多的设备研发厂商将目标投向了具有流水化工艺生产能力的3D打印智能设备，因此具有多成型区域并能连续成型制造的SLM设备必然成为发展方向。
技术实现思路
本技术提供一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，以解决上述
技术介绍
中提出现有设备只能进行单一成型区域生产，设备不能连续工作，因而成型工件工艺周期长的技术问题。本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，包括一个成型室与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应成型室内的一个圆形的成型区域，每个成型区域分别具有各自对应的激光系统；多个成型区域的中间安装有一根转动轴，转动轴上装有具有多刮刀模块的铺粉机构。工作时，铺粉机构每相应度数，完成多个成型区域一层的铺粉需求，且多个成型区域同时进行激光成型过程，当任意一个成型轴成型结束，都可独自更换对应的成型仓而不影响设备正常运行。优选的，所述的成型轴由可拆卸的圆形成型仓与密封机构组成；所述的圆形成型仓包括圆形的成型平台与可分离的传动机构。优选的，所述的密封机构包括密封板、滑动导轨与充气密封圈，在成型仓与对应的成型区域分离时，密封板沿导轨滑动到成型区域，并通过充气密封圈进气，对成型室形成密封。优选的，所述的每个圆形成型区域包括垂直排布的收粉口与送粉口，以及在圆形成型区域外围排布的进风口。优选的，所述的收粉口对接收粉装置。优选的，所述的送粉口对接送粉装置，所述的送粉装置设置有可上下移动的推粉平台。优选的，所述的铺粉机构包括安装在每个边上的刮刀模块，不旋转的进气套管，以及平行于刮刀模块的出风口。优选的，所述的刮刀模块装有刮刀。优选的，所述的进气套管有多个进气口，当铺粉机构不运动时，进气口与各自对应的出风口联通，保护气体由出风口排除，由成型区域的进风口吸走；当铺粉机构转动时进气口与出风口不联通，成型区域没有气流。优选的，所述的单个成型轴成型结束，是当有成型轴激光成型过程结束，关闭其对应的激光系统，密封机构进行密封后，拆除已成型结束的圆形成型仓，此过程设备继续运行，不影响其余成型区域激光成型制造。优选的，所述的成型仓更换，是当换上新的圆形成型仓时，移开密封机构，启动对应的成型区域激光系统，从而实现设备不停机的状态下，成型仓的连续更换。优选的，所述的多区域可以是两个、三个、四个或更多区域，所对应的铺粉机构为一字形、Y字形、十字形或其他形状，旋转的相应度数为180°、120°、90°或其他度数。本技术的上述技术方案有益技术效果如下：1、本技术包括一个成型室与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应一个圆形的成型区域，每个成型区域都有各自对应的激光系统。多个成型区域的中间安装有一根转动轴，转动轴上装有多刮刀模块的铺粉机构。工作时，铺粉机构每旋转相应度数，完成多个成型区域一层的铺粉需求。因此本技术设备工作时相当于多台同样成型区域的设备同时工作，使设备具有批量生产的能力。2、本技术中通过成型轴、送风装置、收粉装置、铺粉装置结构的紧密配合，不仅可以使多个成型区域同时进行激光成型过程，而且当任意一个成型轴成型结束，都可独自更换对应的成型仓而不影响设备正常运行，如此可以使设备连续运行而不停机，避免现有设备每成型一个零件都需要的复杂的前后处理工序(包括装粉、气体置换、冷却、取件、设备清理等)，导致每个成型件的工艺周期长，设备利用率低。3、本技术的多区域连续成型增材制造激光成型设备，具有多成型区域并连续成型制造的能力，可实现定制化属性的批量化生产，为具有流水化工艺生产能力的3D打印智能设备发展具有一定的参考价值。附图说明图1a～1c是本技术一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，在2区域、3区域、4区域下的成型区域原理图；图2a是本技术的4区域连续成型设备铺粉机构结构图；图2b是本技术的4区域连续成型设备铺粉机构内部气路联通示意图；图3是本技术的4区域连续成型设备相邻两区域前示原理图。附图标记说明：1-区域a送粉口，2-成型区域a，3-区域a进风口，4-转动轴，5-区域a收粉口，6-四区域铺粉装置，7-区域b送粉口，8-成型区域b，9-区域b进风口，10-区域b收粉口，11-刮刀模块，12-出风口，13-进气套管，14-刮刀，15-出风口内管路，16-铺粉装置内管路，17-进气套管内管路，18-激光系统，19-成型室，20-滑动导轨，21-密封板，22-圆形成型仓，23-成型平台，24-传动轴，25-区域a收粉装置，26-推粉平台，27-区域b送粉装置，28-成型区域c，29-区域c送粉口，30-区域c进风口，31-区域c收粉口，32-成型区域d，33-区域d送粉口，34-区域d进风口，35-成型区域d收粉口。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本技术为进一步解释具体的
技术实现思路
而列举的一系列优化的设置方式，而这些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本技术明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本技术的保护范围的理解。实施例1如图3所示，一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，以其四区域前视图为例，包括一个成型室19与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应一个圆形的成型区域2、8、28、32，每个成型区域都有各自对应的激光系统(以区域a激光系统18为例)。多个成型区域的中间安装有一根转动轴4，转动轴4上装有多刮刀模块(以11为例)的铺粉机构6。工作时，铺粉机构6每旋转90°，完成四个成型区域一层的铺粉需求，且四个成型区域同时进行激光成型过程，当任意一个成型轴成型结束，都可独自更换对应的成型仓(以区域a成型仓22位例子)而不影响设备正常运行。优选的，所述的成型轴由可拆卸的圆形成型仓22与密封机构组成。所述的圆形成型仓包括圆形的成型平台23与可分离的传动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，其特征在于，包括一个成型室与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应成型室内的一个圆形的成型区域，每个成型区域分别具有各自对应的激光系统；多个成型区域的中间安装有一根转动轴，转动轴上装有具有多刮刀模块的铺粉机构。

【技术特征摘要】
1.一种多区域连续成型增材制造激光成型设备，其特征在于，包括一个成型室与其对应的多个成型轴，每一个成型轴都对应成型室内的一个圆形的成型区域，每个成型区域分别具有各自对应的激光系统；多个成型区域的中间安装有一根转动轴，转动轴上装有具有多刮刀模块的铺粉机构。2.根据权利要求1所述的多区域连续成型增材制造激光成型设备，其特征在于，所述的成型轴包括可拆卸的圆形成型仓与密封机构；所述的圆形成型仓包括圆形的成型平台与可分离的传动机构。3.根据权利要求2所述的多区域连续成型增材制造激光成型设备，其特征在于，所述的密封机构包括密封板、滑动导轨与充气密封圈，在成型仓与对应的成型区域分离时，密封板沿导轨滑动到成型区域，并通过充气密封圈进气，对成型室形成密封。4.根据权利要求1所述的多区域连续成型增材制造激光成型设备，其特征在于，所述的每个圆形成型区域包括垂直排布的收粉口与送粉口，以及在圆形成型区域外围排布的进风口。5.根据权利要求4所述的多区域连续成型增材制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，程锦泽，钱浩，马向军，吕胜雨，王鹏翔，
申请(专利权)人：科大天工智能装备技术天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12