一种粉床电子束增材制造设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种粉床电子束增材制造设备及方法，粉床增材制造设备领域。解决现有的粉床电子束增材制造设备只能打印单一材料，无法打印两种材料的问题。该设备包括：第一铺粉单元，其位于成形室内的第一侧，用于设置第一粉末；第二铺粉单元，其位于成形室内的第二侧，用于设置第二粉末；成形缸，其位于成形室内的中间位置，其上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触；成形缸，其位于成形室内，用于通过设置在成形缸上的轴承带动设置在成形缸上表面的第三铺粉平台旋转，依次将第一粉末和第二粉末刮送至成形缸内，其中，所述第三铺粉平台的上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触。

【技术实现步骤摘要】
一种粉床电子束增材制造设备及方法
本专利技术涉及粉床增材制造设备领域，更具体的涉及一种粉床电子束增材制造设备及方法。
技术介绍
粉床电子束金属增材制造技术是金属增材制造的主流技术之一。粉床电子束增材制造技术与激光打印制粉过程比较类似，都是先铺一层金属粉，然后电子束扫描、打印，粉床电子束增材制造技术与激光打印制粉不同的是粉床电子束能够将粉床进行预热，因此粉床电子束增材制造技术存在一个中间预热的过程；再者，与激光打印制粉相比，粉床电子束增材制造技术还存在一个技术特征，即粉床电子束的能量利用率在75%以上，而激光打印制粉的电子束能量利用率比较低，因此粉床电子束增材制造技术在打印高熔点、难熔金属的时候表现出比较独特的优势。近几年来，粉床电子束增材制造设备打印的钛及钛合金零件已成功运用于飞机骨架、发动机叶片等航空航天国防军工重点领域，在波音、空客、保时捷、宝马、本田等著名公司均得到广泛运用。一些国防军工及科研院所不仅仅满足于单一材料的打印，例如散热叶片的尖端需要导热系数很高的材料，目的是为了将叶片上的热量快速导走，这样由两种材料组成的叶片在现有打印机中无法实现。因此，粉床电子束增材制造设备打印两种材料在军用和民用市场需求迫切，潜力巨大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造设备及方法，用于解决现有的粉床电子束增材制造设备只能打印单一材料，无法打印两种材料的问题。本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造设备，包括：第一铺粉单元，其位于成形室内的第一侧，用于设置第一粉末；第二铺粉单元，其位于成形室内的第二侧，用于设置第二粉末；成形缸，其位于成形室内的中间位置，用于通过设置在成形缸上的轴承带动设置在成形缸上表面的第三铺粉平台旋转，依次将第一粉末和第二粉末刮送至成形缸内，其中，所述第三铺粉平台的上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触。优选地，所述轴承包括轴承内圈和轴承外圈；所述轴承内圈通过螺栓与所述成形缸的上表面相连接；所述轴承外圈为齿轮，其通过螺栓与第三铺粉平台相连接。优选地，还包括第二滑块、第二导轨和齿条；所述第二导轨固定在成形室的后板上，其上设置有可以沿所述第二导轨滑动的第二滑块，所述第二滑块上设置所述齿条；所述齿条与所述轴承外圈的齿轮相啮合，用于带动所述第三铺粉平台旋转。优选地，还包括第一滑块、第一导轨和刮刀；所述第一导轨固定在成形室的后板上，且位于所述第二导轨的正上方；其上设置有可以沿所述第一导轨滑动的第一滑块，所述第一滑块上设置所述刮刀。优选地，所述第三铺粉平台上设置有夹角呈90度的第一条形落粉口和第二条形落粉口；第一条形落粉口和第二条形落粉口在90度夹角处不接触；第一条形落粉口和第二条形落粉口在垂直方向的投影与成形底板不相交，且位于成形缸的外侧。优选地，还包括第一粉末接粉盒和第二粉末接粉盒；所述第一粉末接粉盒设置在所述成形缸和所述第二铺粉单元之间，且位于第一条形落粉口的正下方；所述第二粉末接粉盒设置在所述成形缸和所述第一铺粉单元之间，且位于第二条形落粉口的正下方。优选地，所述第一粉末接粉盒包括第一粉末上接粉盒，第一粉末引粉管和第一粉末下接粉盒；所述第一粉末上接粉盒位于第一条形落粉口的正下方，第一粉末上接粉盒和第一粉末下接粉盒之间设置所述第一粉末引粉管；所述第二粉末接粉盒包括第二粉末上接粉盒，第二粉末引粉管和第二粉末下接粉盒；所述第二粉末上接粉盒位于第二条形落粉口的正下方，第二粉末上接粉盒和第二粉末下接粉盒之间设置所述第二粉末引粉管。优选地，所述成形缸内部从下至上依次设置有成形缸托板、调平旋片、成形底板；所述调平旋片用于调整所述成形底板的水平度，以使所述成形底板的上表面与位于成形底板上表面的刮刀的下表面相平行；所述成形底板用于设置第一粉末或者第二粉末。优选地，所述第一铺粉单元包括设置第一粉末的第一粉缸，设置在第一粉缸下方的第一粉缸托盘和设置在第一粉缸上方的第一铺粉平台；所述第二铺粉单元包括设置第二粉末的第二粉缸，设置在第二粉缸下方的第二粉缸托盘和设置在第二粉缸上方的第二铺粉平台；所述第一铺粉平台和所述第二铺粉平台分别位于第三铺粉平台的两侧，且分别与第三铺粉平台相接触；其中，第一铺粉平台、第二铺粉平台与所述第三铺粉平台相接触的位置为圆弧状。本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造方法，应用上述粉床电子束增材制造设备，该方法包括：打印第一粉末时，确定第一条形落粉口位于成形缸和第二铺粉单元之间，通过刮刀将第一铺粉单元内设置的第一粉末刮送至成形缸内成形底板上表面；打印第二粉末时，通过旋转第三铺粉平台以使第二条形落粉口位于成形缸和第一铺粉单元之间，通过刮刀将第二铺粉单元内设置的第二粉末刮送至成形缸内成形底板上表面。本专利技术实施例提供一种粉床电子束增材制造设备及方法，该设备包括：第一铺粉单元，其位于成形室内的第一侧，用于设置第一粉末；第二铺粉单元，其位于成形室内的第二侧，用于设置第二粉末；成形缸，其位于成形室内的中间位置，其上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触；成形缸，其位于成形室内，用于通过设置在成形缸上的轴承带动设置在成形缸上表面的第三铺粉平台旋转，依次将第一粉末和第二粉末刮送至成形缸内，其中，所述第三铺粉平台的上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触。该设备通过设置在成形缸两侧的第一铺粉单元和第二铺粉单元，分别设置待打印使用的两种不同的金属粉末，在打印第一粉末时，由于第一铺粉单元与成形室上表面的第三铺粉平台相接触，因此可以将第一粉末刮送至成形缸内，而当需要打印第二粉末时，通过轴承带动第三铺粉平台按照设置条件进行旋转，由于第二铺粉单元与成形室上表面的第三铺粉平台相接触，因此可以将第二粉末刮送至成形缸内。通过轴承带动第三铺粉平台旋转的方式分别刮送第一粉末和第二粉末，可以保证两种粉末在刮送至成形缸时所通过了铺粉路径不重复，避免两种粉末会混合的问题，解决了现有的粉床电子束增材制造设备只能打印单一材料，无法打印两种材料的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种工作状态下粉床电子束增材制造设备结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的图1局部放大示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种工作状态下粉床电子束增材制造设备结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的图1所示粉床电子束增材制造设备的侧面剖视结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的图1中A-A剖面对应的第一种工作状态示意图；图6为本专利技术实施例提供的与图5对应的第一种工作状态示意图；图7为本专利技术实施例提供的图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉床电子束增材制造设备，其特征在于，包括：/n第一铺粉单元，其位于成形室内的第一侧，用于设置第一粉末；/n第二铺粉单元，其位于成形室内的第二侧，用于设置第二粉末；/n成形缸，其位于成形室内的中间位置，用于通过设置在成形缸上的轴承带动设置在成形缸上表面的第三铺粉平台旋转，依次将第一粉末和第二粉末刮送至成形缸内，其中，所述第三铺粉平台的上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉床电子束增材制造设备，其特征在于，包括：
第一铺粉单元，其位于成形室内的第一侧，用于设置第一粉末；
第二铺粉单元，其位于成形室内的第二侧，用于设置第二粉末；
成形缸，其位于成形室内的中间位置，用于通过设置在成形缸上的轴承带动设置在成形缸上表面的第三铺粉平台旋转，依次将第一粉末和第二粉末刮送至成形缸内，其中，所述第三铺粉平台的上表面分别与第一铺粉单元和第二铺粉单元相接触。


2.如权利要求1所述的粉床电子束增材制造设备，其特征在于，所述轴承包括轴承内圈和轴承外圈；
所述轴承内圈通过螺栓与所述成形缸的上表面相连接；
所述轴承外圈为齿轮，其通过螺栓与第三铺粉平台相连接。


3.如权利要求2所述的粉床电子束增材制造设备，其特征在于，还包括第二滑块、第二导轨和齿条；
所述第二导轨固定在成形室的后板上，其上设置有可以沿所述第二导轨滑动的第二滑块，所述第二滑块上设置所述齿条；
所述齿条与所述轴承外圈的齿轮相啮合，用于带动所述第三铺粉平台旋转。


4.如权利要求3所述的粉床电子束增材制造设备，其特征在于，还包括第一滑块、第一导轨和刮刀；
所述第一导轨固定在成形室的后板上，且位于所述第二导轨的正上方；其上设置有可以沿所述第一导轨滑动的第一滑块，所述第一滑块上设置所述刮刀。


5.如权利要求3所述的粉床电子束增材制造设备，其特征在于，所述第三铺粉平台上设置有夹角呈90度的第一条形落粉口和第二条形落粉口；
第一条形落粉口和第二条形落粉口在90度夹角处不接触；
第一条形落粉口和第二条形落粉口在垂直方向的投影与成形底板不相交，且位于成形缸的外侧。


6.如权利要求5所述的粉床电子束增材制造设备，其特征在于，还包括第一粉末接粉盒和第二粉末接粉盒；
所述第一粉末接粉盒设置在所述成形缸和所述第二铺粉单元之间，且位于第一条形落粉口的正下方；
所述第二粉末接粉盒设置在所述成形缸和所述第一铺...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，赵培，朱纪磊，任龙，周勃延，全俊涛，向长淑，汤慧萍，葛宽强，
申请(专利权)人：西安赛隆金属材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61