一种柔性刮刀装置及选择性激光熔化铺粉装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属粉末激光熔化增材制造技术领域，具体公开一种柔性刮刀装置以及包括该柔性刮刀装置的选择性激光熔化铺粉装置。本发明专利技术的柔性刮刀装置包括刮刀支架和刮刀本体；所述刮刀本体包括刮刀刚性主体和柔性刮刀；所述刮刀支架的两端分别设置有限位撞块。本发明专利技术的柔性刮刀装置通过刚性和柔性材料的有效结合，解决了传统柔性刮刀安装变形的问题；此外，本发明专利技术的柔性刮刀装置在应用到选择性激光熔化铺粉装置中时，不仅保证了刮刀铺粉所需求的强度，而且可以有效避免刮刀与粉床凸点撞击，大大减少铺粉过程中的设备停滞，保护铺粉面的平整度，有效保证了成形工件的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性刮刀装置及选择性激光熔化铺粉装置
本专利技术涉及金属粉末激光熔化增材制造
，特别涉及一种柔性刮刀装置及选择性激光熔化铺粉装置。
技术介绍
选择性激光熔化SLM技术属于增材制造技术中的一种，该技术通过高能束激光逐层熔化预先铺设的薄层金属粉末，成形高性能复杂金属零件。与常规机加工、铸造、锻压焊接等金属加工方法相比，SLM在成形复杂内腔和流道等复杂结构以及微细栅格等传统方法无法实现的结构方面具有突出优势。在金属增材制造成形过程中，铺粉平整度是评价成品质量的关键指标之一，但由于金属粉末在激光熔化过程中激光的能量在理论上来说是不可控的，激光熔化能量的不均匀性，造成粉床表面不可避免的出现局部能量过高导致的球化、翘曲等凸点。现有技术中通常采用刮刀进行铺粉，刮刀按材料可分为刚性刮刀和柔性刮刀。其中，刚性刮刀为金属或陶瓷材料制成，采用刚性刮刀铺粉过程中会与产生的凸点相撞，这个撞击力不仅直接影响了层叠制造的表面精度，且造成刮刀破损，严重时甚至影响整个设备机械结构的精度，导致设备精度需要重新校正还原；柔性刮刀采用橡胶等柔性材料制成，可以有效避免刮刀与粉床凸点撞击，但由于橡胶等柔性材料自身的特性，以螺钉或金属压块与刮刀主体支架连接时，会导致刮刀变形，刮刀本身的直线度难以保证，进而影响铺粉质量。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新型柔性刮刀装置以及包括该柔性刮刀装置的选择性激光熔化铺粉装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种柔性刮刀装置，所述柔性刮刀装置包括刮刀支架和刮刀本体；所述刮刀本体包括刮刀刚性主体和柔性刮刀；所述刮刀支架的两端分别设置有限位撞块。一些实施例中，所述柔性刮刀与所述刮刀刚性主体通过包胶粘合连接后，整体机械加工，得到所述刮刀本体。一些实施例中，所述刮刀刚性主体底部设有T形凸台，所述柔性刮刀通过胶粘剂粘接在所述刮刀刚性主体底部T形凸台处。一些实施例中，所述刮刀刚性主体采用碳素结构钢材料，所述柔性刮刀采用聚氨酯材料。一些实施例中，所述刮刀刚性主体上设有两处长圆孔，用于与所述刮刀支架通过螺栓连接时，调整所述刮刀本体的高度。一些实施例中，所述柔性刮刀的回弹量为30μm～50μm。一些实施例中，所述柔性刮刀的下侧两端棱边设有倒角状的倾斜先导面，所述倾斜先导面与水平面之间的夹角为45°。再另一方面，本专利技术提供一种选择性激光熔化铺粉装置，所述选择性激光熔化铺粉装置包括权上述的柔性刮刀装置。一些实施例中，所述柔性刮刀装置中的所述刮刀支架与所述选择性激光熔化铺粉装置中的驱动源连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的柔性刮刀装置通过刚性和柔性材料的有效结合，解决了传统柔性刮刀安装变形的问题；此外，本专利技术的柔性刮刀装置在应用到选择性激光熔化铺粉装置中时，不仅保证了刮刀铺粉所需求的强度，而且可以有效避免刮刀与粉床凸点撞击，大大减少铺粉过程中的设备停滞，保护铺粉面的平整度，有效保证了成形工件的精度。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的柔性刮刀装置的结构示意图。图2为根据本专利技术一个实施例的刮刀本体的结构示意图。图3为根据本专利技术一个实施例的刮刀本体的剖面结构示意图。附图标记：1、刮刀支架2、刮刀本体3、限位撞块21、刮刀刚性主体22、柔性刮刀具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。本专利技术具体实施方式中提供一种柔性刮刀装置，具体如图1中所示，图1为一种实施例的柔性刮刀装置对应的主体结构示意图，柔性刮刀装置包括刮刀支架1、刮刀本体2以及限位撞块3。如图2和图3所示，刮刀本体2包括刮刀刚性主体21和柔性刮刀22两个部分，柔性刮刀22与刮刀刚性主体21可以通过包胶粘合连接后，整体机械加工，得到刮刀本体2；具体的，可以在刮刀刚性主体21底部设T形凸台，柔性刮刀22通过高强度环氧树脂等胶粘剂粘接在刮刀刚性主体21底部T形凸台处，待固化后整体磨削刮刀本体2上下表面，保证刮刀本2体整体平面度及平行度。刮刀刚性主体21由金属制成，具体可采用碳素结构钢材料，如高性能Q275材料等；具体的，刮刀刚性主体21可通过螺栓连接固定在刮刀支架1上；优选的实施方式中，刮刀刚性主体21上设有两处长圆孔，用于与刮刀支架1通过螺栓连接时，调整整个刮刀本体2的高度；柔性刮刀22采用聚氨酯材料，优选采用A70～A80硬度聚氨酯材料；柔性刮刀22具有一定弹性，回弹量为30μm～50μm，当使用本专利技术的柔性刮刀装置进行刮粉，在刮粉过程中遇到粉床的凸点(高于欲刮粉粉层厚度10μm～20μm)时，可利用柔性刮刀22本身的弹性避让凸点，防止刮刀本体2与凸点产生撞击，保证刮粉的表面质量。优选的实施方式中，柔性刮刀22的下侧两端棱边设有倒角状的倾斜先导面，倾斜先导面与水平面之间的夹角为45°，即倾斜先导面与刮粉平面间夹角为45°，通过设置该倾斜先导面可以使本专利技术的柔性刮刀装置在刮粉过程中有效防止粉末堆积。本专利技术具体实施方式还提供一种选择性激光熔化铺粉装置，该铺粉装置保留本专利技术的柔性刮刀装置；具体的，柔性刮刀装置中的刮刀支架1与选择性激光熔化铺粉装置中的驱动源连接。柔性刮刀装置中的限位撞块3用于确定沿粉床运动铺粉的始末位置；具体的，柔性刮刀装置中，限位撞块3通过螺栓连接安装在刮刀支架1两端，当柔性刮刀装置运行至起点或终点时，限位撞块3与选择性激光熔化铺粉装置中的限位装置接触，保证了起点和终点的位置精度。本专利技术的选择性激光熔化铺粉装置工作过程中，将柔性刮刀装置中的刮刀支架1安装固定在选择性激光熔化铺粉装置中的刮粉驱动装置上，由刮粉驱动装置带动柔性刮刀装置往复运动实现刮粉；将刮刀本体2安装固定在刮刀支架上1，通过刮刀刚性主体21上的长圆孔可调节整个刮刀本体2的高度位置；刮粉往复运动中由限位撞块3与直线导轨上限位开关接触，确定刮粉运动的始末位置；当刮粉过程中遇到粉床的凸点时，柔性刮刀装置中的柔性刮刀22利用自身的弹性避免与凸点撞击。具体的，选择性激光熔化铺粉装置中落粉缸按预先设定粉量落粉，柔性刮刀装置由刮粉驱动装置带动匀速运动实现刮粉，在基板上形成一定厚度的粉层，由振镜按程序路径进行选择性激光熔化，然后成形缸下降固定高度，重复以上步骤，当成形基板上被熔化的粉末出现球化或翘曲等凸点时，柔性刮刀22在刮粉过程中利用本身的弹性有效避免刮刀与凸点撞击，保证成形工件的精度及成形效率。本专利技术的柔性刮刀装置通过刚性和柔性材料的有效结合，解决了传统柔性刮刀安装变形的问题；此外，本专利技术的柔性刮刀装置在应用到选择性激光熔化铺粉设备中时，不仅保证了刮刀铺粉所需求的强度，而且可以有效避免刮刀与粉床凸点撞击，大大减少铺粉过程中的设备停滞，保护铺粉面的平整度，有效保证了成形工件的精度。以上所述本专利技术的具体实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性刮刀装置，其特征在于，所述柔性刮刀装置包括刮刀支架和刮刀本体；所述刮刀本体包括刮刀刚性主体和柔性刮刀；所述刮刀支架的两端分别设置有限位撞块。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性刮刀装置，其特征在于，所述柔性刮刀装置包括刮刀支架和刮刀本体；所述刮刀本体包括刮刀刚性主体和柔性刮刀；所述刮刀支架的两端分别设置有限位撞块。


2.如权利要求1所述的柔性刮刀装置，其特征在于，所述柔性刮刀与所述刮刀刚性主体通过包胶粘合连接后，整体机械加工，得到所述刮刀本体。


3.如权利要求1所述的柔性刮刀装置，其特征在于，所述刮刀刚性主体底部设有T形凸台，所述柔性刮刀通过胶粘剂粘接在所述刮刀刚性主体底部T形凸台处。


4.如权利要求1所述的柔性刮刀装置，其特征在于，所述刮刀刚性主体采用碳素结构钢材料，所述柔性刮刀采用聚氨酯材料。


5.如权利要求1所述的柔性刮刀装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏玉，常俊超，张翼飞，武桐，董宇，邢银龙，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21