用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统，包括具有补粉缸的补粉系统、成型仓室、粉末限制装置、第一供粉系统和铺粉系统、具有基板的成型控制系统以及至少一个粉末回收系统。其中第一供粉系统与成型控制系统之间还设置有第二供粉系统，作为第一供粉系统的补充，在第一供粉系统补粉时进行供粉。同时对应设置两个粉末回收系统进行粉末回收处理。本发明专利技术通过主、辅供粉系统以及对应粉末回收系统的设置以及配合，解决大尺寸激光选区熔化设备在打印零件过程中既可均匀铺置金属粉末，又满足不暂停打印也可在供粉缸中补充粉末问题。

【技术实现步骤摘要】
用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统
本专利技术涉及激光熔覆增材制造
，尤其是一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统。
技术介绍
激光选区熔化技术作为增材制造的一种常见的技术手段，在诸如航空航天、汽车、模具、医疗等领域受到广泛的关注，并逐渐开始应用该技术，推动各增材制造设备厂商对大尺寸激光选区熔化设备的开发。对于大尺寸激光选区熔化设备而言，其打印大尺寸零件时需要在设备中加入大量的金属粉末，因此，打印过程中如何补充金属粉末和实现均匀铺粉成为设备能维持稳定工作的关键因素之一。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术旨在提出一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统，当主供粉缸内的金属粉末的量不足时，可利用第二供粉系统辅助供粉，在不暂停打印的前提下，实现自动补粉的功能，从而保障大尺寸零件的打印质量并提高打印效率。根据本专利技术目的提出一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统，包括：具有补粉缸的补粉系统，所述补粉系统设置有一与所述补粉缸连通、并具有一定向下倾斜方向的补粉缸落粉通道，以及一与所述补粉缸连通的保护气体进入通道；与所述补粉系统连接的成型仓室；设置在所述成型仓室内、并从成型仓室的顶部与所述补粉系统连通的粉末限制装置，所述粉末限制装置被设置用于限制从补粉系统落入到所述成型仓室内的粉末的掉落路径；设置在成型仓室底部的第一供粉系统和铺粉系统，所述第一供粉系统被设置用于以设定的供粉量向成型仓室内供粉并由所述铺粉系统进行铺粉；具有基板的成型控制系统，设置在成型仓室内，并可被驱动在竖直方向以设定的高度步进运动，使得所述铺粉系统得以逐层在所述基板上铺粉；粉末回收系统，用于回收铺粉后多余的粉末；位于第一供粉系统与所述成型控制系统之间设置的第二供粉系统，在所述第一供粉系统处于置换气体或者补粉状态下，所述第二供粉系统被设置运行在送粉状态，即通过竖直方向的运动而向成型仓室送粉，并由所述铺粉系统铺粉；并且所述第二供粉系统还被设置成在所述第一供粉系统处于送粉状态下，通过铺粉系统的铺粉与粉末回收进行补粉；其中，粉末回收系统包括第一粉末回收系统与第二粉末回收系统，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向设定为第一方向，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向的反方向设定为第二方向，成型仓室内的第一供粉系统沿着第二方向所延伸出来的位置设置所述的第一粉末回收系统，成型仓室内的成型控制系统沿着第一方向所延伸出来的位置设置有第二粉末回收系统；当所述第一供粉系统处于供粉状态下，通过第二供粉系统和第一粉末回收系统通过回收铺粉后多余的金属粉末；当所述第一供粉系统处于补粉状态下，通过第二粉末回收系统回收铺粉后多余的金属粉末。优选地，所述铺粉系统具有第一零点位置以及第二零点位置，所述的第一零点位置为打印系统初始位置，位于沿着第二方向的第一粉末回收系统的位置；所述第二零点位置位于所述第一供粉系统与第二供粉系统之间的位置。优选地，所述第二零点位置位于距离第二供粉系统10mm的位置。优选地，所述第一供粉系统处于供粉状态下，所述铺粉系统的零点位置为第一零点位置；在所述第一供粉系统处于置换气体或者补粉状态下，所述铺粉系统的零点位置调整为第二零点位置。优选地，所述第一供粉系统位于所述粉末限制装置的正下方位置，并且所述粉末限制装置被设置可沿着竖直方向运动以使其下方与第一供粉系统形成连接，并在粉末限制装置的内腔与第一供粉系统形成密闭连通空间。优选地，所述粉末限制装置的至少一个侧壁上设置有排压口。优选地，所述排压口包括2000目的挡粉片。优选地，所述粉末限制装置的底面设置有可供粉末通过的筛网。优选地，所述粉末限制装置的底部外周设置有密封条。优选地，所述粉末限制装置的底部设置有用于检测粉末限制装置内的粉末容量的传感装置。由此，通过本专利技术的补粉与铺粉控制，有效地解决了大尺寸激光选区熔化设备在打印零件过程中既可均匀铺置金属粉末，又满足不暂停打印也可在供粉缸中补充粉末问题。与现有技术相比，本专利技术的显著优点在于：当激光选区熔化设备处于正常打印状态时，铺粉系统原点位置位于后收粉缸上方，利用主供粉缸中的金属粉末来满足打印所需；当激光选区熔化设备处于置换气体或补粉状态时，铺粉系统原点位置位于主供粉系统和辅助供粉系统之间；而当打印过程中出现主供粉系统中粉末即将不足时，辅助供粉系统为打印过程中提供金属粉末，实现不间断打印的效果，而在主供粉系统补粉结束后，恢复主供粉系统提供打印所需金属粉末的作用，而辅助供粉系统则恢复到持续性的供粉阶段，由此，一方面可达到在不暂停打印的前提下，实现自动补粉的功能，从而保障大尺寸零件的打印质量并提高打印效率，另一方面，在打印过程中自动实现对辅助供粉系统的补粉，并且通过两套粉末回收系统对应地分别配合都主供粉系统和辅助供粉系统，实现粉末的回收。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1是本专利技术实施例的用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉系统的结构示意图。图2是本专利技术的激光选区熔化设备在置换气体时的状态示意图图3是本专利技术的激光选区熔化设备在正常打印时的状态示意图图4是本专利技术的激光选区熔化设备第一供粉系统(主供粉系统)补粉时状态示意图。图示中各个附图标记的含义如下：1-外置补粉缸升降系统；2-补粉缸加粉通道；3-第一落粉阀；4-补粉缸；5-金属粉末；6-保护气体进入通道；7-气体进入阀；8-第二落粉阀(即落粉控制阀)；9-排压口；10-粉末限制装置；11-物位传感器；12-铺粉系统；14-第一供粉系统(即主供粉缸系统)；15-第二供粉系统(即辅助供粉缸系统)；13-后收粉缸；17-前收粉缸；16-成型控制系统(即成型缸系统)；18-成型仓室；19-补粉缸落粉通道；20-激光束；21-成型的零件具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统，其特征在于，包括：/n具有补粉缸的补粉系统，所述补粉系统设置有一与所述补粉缸连通、并具有一定向下倾斜方向的补粉缸落粉通道，以及一与所述补粉缸连通的保护气体进入通道；/n与所述补粉系统连接的成型仓室；/n设置在所述成型仓室内、并从成型仓室的顶部与所述补粉系统连通的粉末限制装置，所述粉末限制装置被设置用于限制从补粉系统落入到所述成型仓室内的粉末的掉落路径；/n设置在成型仓室底部的第一供粉系统和铺粉系统，所述第一供粉系统被设置用于以设定的供粉量向成型仓室内供粉并由所述铺粉系统进行铺粉；/n具有基板的成型控制系统，设置在成型仓室内，并可被驱动在竖直方向以设定的高度步进运动，使得所述铺粉系统得以逐层在所述基板上铺粉；/n粉末回收系统，用于回收铺粉后多余的粉末；/n位于第一供粉系统与所述成型控制系统之间设置的第二供粉系统，在所述第一供粉系统处于置换气体或者补粉状态下，所述第二供粉系统被设置运行在送粉状态，即通过竖直方向的运动而向成型仓室送粉，并由所述铺粉系统铺粉；并且所述第二供粉系统还被设置成在所述第一供粉系统处于送粉状态下，通过铺粉系统的铺粉与粉末回收进行补粉；/n其中，粉末回收系统包括第一粉末回收系统与第二粉末回收系统，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向设定为第一方向，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向的反方向设定为第二方向，成型仓室内的第一供粉系统沿着第二方向所延伸出来的位置设置所述的第一粉末回收系统，成型仓室内的成型控制系统沿着第一方向所延伸出来的位置设置有第二粉末回收系统；/n当所述第一供粉系统处于供粉状态下，通过第二供粉系统和第一粉末回收系统通过回收铺粉后多余的金属粉末；/n当所述第一供粉系统处于补粉状态下，通过第二粉末回收系统回收铺粉后多余的金属粉末。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制系统，其特征在于，包括：
具有补粉缸的补粉系统，所述补粉系统设置有一与所述补粉缸连通、并具有一定向下倾斜方向的补粉缸落粉通道，以及一与所述补粉缸连通的保护气体进入通道；
与所述补粉系统连接的成型仓室；
设置在所述成型仓室内、并从成型仓室的顶部与所述补粉系统连通的粉末限制装置，所述粉末限制装置被设置用于限制从补粉系统落入到所述成型仓室内的粉末的掉落路径；
设置在成型仓室底部的第一供粉系统和铺粉系统，所述第一供粉系统被设置用于以设定的供粉量向成型仓室内供粉并由所述铺粉系统进行铺粉；
具有基板的成型控制系统，设置在成型仓室内，并可被驱动在竖直方向以设定的高度步进运动，使得所述铺粉系统得以逐层在所述基板上铺粉；
粉末回收系统，用于回收铺粉后多余的粉末；
位于第一供粉系统与所述成型控制系统之间设置的第二供粉系统，在所述第一供粉系统处于置换气体或者补粉状态下，所述第二供粉系统被设置运行在送粉状态，即通过竖直方向的运动而向成型仓室送粉，并由所述铺粉系统铺粉；并且所述第二供粉系统还被设置成在所述第一供粉系统处于送粉状态下，通过铺粉系统的铺粉与粉末回收进行补粉；
其中，粉末回收系统包括第一粉末回收系统与第二粉末回收系统，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向设定为第一方向，以铺粉系统从第一供粉系统朝向成型控制系统的基板铺粉运动的方向的反方向设定为第二方向，成型仓室内的第一供粉系统沿着第二方向所延伸出来的位置设置所述的第一粉末回收系统，成型仓室内的成型控制系统沿着第一方向所延伸出来的位置设置有第二粉末回收系统；
当所述第一供粉系统处于供粉状态下，通过第二供粉系统和第一粉末回收系统通过回收铺粉后多余的金属粉末；
当所述第一供粉系统处于补粉状态下，通过第二粉末回收系统回收铺粉后多余的金属粉末。


2.根据权利要求1所述的用于大尺寸激光选区熔化设备的补粉与铺粉控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：申赛刚，唱丽丽，邢飞，王宇豪，
申请(专利权)人：南京中科煜宸激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32