一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置制造方法及图纸

本申请公开了一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置，属于金属增材制造技术领域。本申请根据楞次定律和霍尔效应原理，液态导电金属在磁场中流动过程中会产生电磁力，这种力对熔池的流动行为有重要影响，从而抑制成形件的冶金缺陷。本发明专利技术包括励磁装置、磁场测量装置和磁场控制装置，所述励磁装置包括线圈和铁芯，所述铁芯置于线圈内部；所述磁场测量装置由四个磁场传感器构成，分布于工作平台四角，用于测量成形区域的磁场强度；所述磁场控制装置通过调节线圈中的电流实现对磁场强度和方向的控制。此发明专利技术装置具有结构简单，调节方便，成本低，易于装配于现有的金属粉末激光选区熔化设备等优点，能够有效抑制成形件的冶金缺陷。

A laser selective melting defect suppression device for metal powder

【技术实现步骤摘要】
一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置
本专利技术属于金属增材制造
，更具体地，涉及一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置。
技术介绍
增材制造又称快速成形或3D打印，它是一种以数字模型文件为基础，运用液体、粉末、丝等形式的材料，通过逐层堆叠累积的方式来制造实体零件的技术。常见的增材制造技术有熔融沉积成形(FDM)、光固化(SLA)、激光选区熔化(SLM)等。其中，SLM因具有成形材料范围广、成形件力学性能优异(优于同种材质的锻件)、致密度高、成形零件精度高等优点成为实用意义最大的金属增材制造技术，在国内外得到广泛的研究。然而，目前金属粉末选择性激光熔化技术仍面临着一系列挑战，如制造效率低、成形件表面粗糙和易产生球化、孔隙、裂纹等冶金缺陷等。其中，空隙、裂纹和表面光洁度差是金属粉末选择性激光熔化技术的主要缺陷，上述问题使成形零件很难直接应用到实际工程中，更难以成为功能性构件，严重阻碍了该技术的进一步发展。SLM成形件中的粗糙表面、孔隙、裂纹、球化等冶金缺陷与熔池流动和凝固过程密切相关。主要原因有两点，原因一，马兰戈尼效应，即在SLM成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置，其特征在于，所述装置包括励磁装置、磁场测量装置以及磁场控制装置；/n所述励磁装置包括线圈(2)和铁芯(3)；/n所述铁芯(3)置于工作平台(4)底部，成形零件(7)的正下方；/n所述线圈(2)缠绕于所述铁芯(3)的圆柱面上，用于输入直流电后产生方向垂直于成形面的均匀恒定磁场；/n所述磁场测量装置安装于工作平台(4)上方，用于实时测量成形区域的磁场强度；/n所述磁场控制装置用于实时获取磁场测量装置测得的磁场强度，并根据所述磁场强度调节输入至线圈(2)的直流电。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置，其特征在于，所述装置包括励磁装置、磁场测量装置以及磁场控制装置；
所述励磁装置包括线圈(2)和铁芯(3)；
所述铁芯(3)置于工作平台(4)底部，成形零件(7)的正下方；
所述线圈(2)缠绕于所述铁芯(3)的圆柱面上，用于输入直流电后产生方向垂直于成形面的均匀恒定磁场；
所述磁场测量装置安装于工作平台(4)上方，用于实时测量成形区域的磁场强度；
所述磁场控制装置用于实时获取磁场测量装置测得的磁场强度，并根据所述磁场强度调节输入至线圈(2)的直流电。


2.根据权利要求1所述的一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置，其特征在于，所述磁场测量装置由四个磁场传感器(9)组成，所述四个磁场传感器(9)分布于工作平台(4)的四角。


3.根据权利要求1所述的一种金属粉末激光选区熔化缺陷抑制装置，其特征在于，所述励磁装置还包括直流电源(5)，所述直流电源(5)的一端连接线圈(2)，另一端连接所述磁场控制装置，所述磁场控制装置根据获取的磁场强度控制直流电源(5)调节输入到线圈(2)的直流电。

【专利技术属性】
技术研发人员：曹龙超，周奇，吴金红，胡杰翔，李京昌，程吉，盛闽华，彭玉童，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42