一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置及铺粉方法，属于增材制造领域。所述铺粉装置包括收粉舱、成形舱、送粉舱，所述成形舱内设置有若干块基板承载平台，所述送粉舱内设置有若干块送粉舱承载平台，每块所述基板承载平台和每块所述送粉舱承载平台的下方均连接有升降装置，所述基板承载平台的块数和所述送粉舱承载平台的块数均不小于2。该铺粉装置通过至少两块组合的基板承载平台以及至少两块组合的送粉舱承载平台实现了成形舱室加工面积和送粉舱室的送粉面积的协同可调，为不同尺寸的零件成形提供了基板以及成形舱室的可选择性，提高了粉末的利用率和加工成形的效率。形的效率。形的效率。

A kind of additive manufacturing powder spreading device and method with synergetic adjustable processing and powder feeding area

【技术实现步骤摘要】
一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置及方法，属于增材制造领域。

技术介绍

[0002]增材制造是一项制造领域革命性的前沿技术。该技术依据三维CAD设计数据, 通过光源或高能热源等将离散材料逐层累加制造实体构件, 是一种自下而上叠加材料成形的“自由制造”过程，满足了复杂结构快速成型以及零部件个性化定制的需求，在航空、航天、航海、汽车、模具等多个领域具有广阔的应用前景和发展空间。
[0003]当前，在众多增材制造技术中，铺粉工艺可满足高精度零部件加工的需求，是一项相对成熟的增材制造技术。然而，在提高加工质量的同时，加工成本不可忽略。其中，粉末材料的成分、超细粉末粒径15
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53μm以及流动性的技术要求使得粉末成为支出的重要部分，因此提高粉末利用率、避免加工过程中的粉末浪费是一项重要工作。
[0004]目前，国内外各型号铺粉设备所配置的基板及成形舱室均为固定尺寸，不可否认的是，部分设备通过调控送分比例或调整成形舱室的成形空间来改善加工过程中粉末冗余的现象，然而，并未从根本上解决送粉舱送给粉量和成形舱使用粉量不协调可控，铺粉过程中送粉过多，粉末利用率不高的问题。因此，现有技术中的增材制造铺粉装置，存在铺粉过程中送粉过多，粉末利用率低和加工效率不高的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置及方法，该铺粉装置通过至少两块组合的基板承载平台以及至少两块组合的送粉舱承载平台实现了成形舱的加工腔室面积和送粉舱的盛粉腔容积的大小可调，为不同尺寸的零件成形提供了基板以及成形舱室的可选择性，提高了粉末的利用率和加工成形的效率。
[0006]一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，包括收粉舱、成形舱、送粉舱，所述成形舱内设置有若干块基板承载平台，所述送粉舱内设置有若干块送粉舱承载平台，每块所述基板承载平台和每块所述送粉舱承载平台的下方均连接有升降装置，所述基板承载平台的块数和所述送粉舱承载平台的块数均不小于2。
[0007]优选地，所述基板承载平台的个数和所述送粉舱承载平台的块数均为6
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8，且所述送粉舱承载平台的块数≥基板承载平台的块数。
[0008]优选地，还包括基板，所述基板可更换地安装于所述基板承载平台上。
[0009]优选地，还包括送粉舱底座，所述送粉舱底座可更换地安装于所述送粉舱承载平台上。
[0010]优选地，所述基板的尺寸和所述送粉舱底座的尺寸均根据待成形零件的大小进行选择确定。
[0011]优选地，所述升降装置为升降丝杆。
[0012]优选地，所述收粉舱、成形舱和送粉舱依次连接，或，所述收粉舱、送粉舱、成形舱、送粉舱、收粉舱依次连接。
[0013]一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉方法，包括以下步骤：步骤1，开启设备主机及相配套的水冷机；步骤2，将刮刀、基板承载平台以及送粉舱承载平台的位置初始化；步骤3，根据待成形零件的尺寸选择合适尺寸的基板，将基板固定在基板承载平台上，将不用于支撑基板的基板承载平台升至与成形舱上表面等高，调整基板的位置高度，使基板的上表面高于成形舱的上表面；步骤4，根据待成形零件的尺寸选择合适尺寸的送粉舱底座，将送粉舱底座固定在送粉舱承载平台上，将不用于支撑送粉舱底座的送粉舱承载平台升至与成形舱上表面等高；步骤5，调整用于支撑送粉舱底座的送粉舱承载平台的高度至合适位置，然后装填粉末；步骤6，调整刮刀位置和粉末高度，控制刮刀运动，使基板表面铺设预设厚度的粉末；步骤7，开启惰性气氛循环系统，进行洗气，当氧气含量降至预设氧气含量时开启激光器进行打印工作。
[0014]优选地，在步骤3中，所述基板的上表面与成形舱的上表面的高度差为0.5
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4mm。
[0015]优选地，步骤7中的所述预设氧气含量的取值范围为200
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500ppm。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，通过在成形舱内设置至少两块基板承载平台，并通过升降装置独立控制每个基板承载平台的升降，实现了成形舱的加工舱室面积可调；通过在送粉舱内设置至少两块送粉舱承载平台，并通过升降装置独立控制每个送粉舱承载平台的升降，实现了送粉舱的盛粉腔容积可调，进而实现根据待成形零件的尺寸选择合适容积的盛粉腔；通过选用不同尺寸的加工舱室和不同容积的盛粉腔来加工与加工舱室面积尺寸相适应的零件，实现了成形舱室加工面积和送粉舱室的送粉面积的协同可调，避免了铺粉过程中送粉过多，提高了粉末利用率和加工效率。
附图说明
[0017]图1为加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置的正视图（去除前侧板）。
[0018]图2为加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置的的轴测图（去除前侧板）。
[0019]图3为基板的示意图。
[0020]图4为送粉舱底座的示意图。
[0021]其中，1、收粉舱；2、成形舱；21、基板承载平台；3、送粉舱；31、送粉舱承载平台；4、刮刀；5、升降装；6、丝杆连接件；7、整体框架；8、送粉舱底座；9、基板；10、沉头钉；11、粉末。
具体实施方式
[0022]实施例1：如图1
‑
4所示，一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，包括收粉舱1、
成形舱2、送粉舱3，所述成形舱2内设置有若干块基板承载平台21，所述送粉舱3内设置有若干块送粉舱承载平台31，每块所述基板承载平台21和每块所述送粉舱承载平台31的下方均连接有升降装置5，所述基板承载平台21的块数和所述送粉舱承载平台31的块数均不小于2。
[0023]具体地，所述收粉舱1用于收集加工过程中的多余粉末，所述成形舱2用于提供待成形零件的加工舱室，所述送粉舱3用于盛放用于加工待加工零件的粉末11。基板承载平台21和送粉舱承载平台31下方均连接一升降装置5，用于带动基板承载平台21、送粉舱承载平台31上下运动，各个升降装置5均可独立控制。当待成形零件的尺寸较小时，一方面，只需使成形舱2内的N个基板承载平台21中的M个参与加工过程中的升降，即可完成待成形零件的加工，其中，M≥2，1≤N<M，这样，待成形零件的加工舱室与待成形零件的尺寸大小相适应，降低了进入加工舱室内的非必要粉末的量，进而降低了加工过程中粉末的用量；另一方面，只需使送粉舱3内的N个送粉舱承载平台31中的M个用于承载粉末，其中，M≥2，1≤N<M，从而使送粉舱31的盛粉腔的面积与待成形零件及加工舱室的面积均相适应，从而避免从送粉舱送出过量粉末，造成加工过程中粉末的不必要浪费。因此，本专利技术的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置通过使成形舱2的加工舱室和送粉舱3的盛粉腔的面积均可调，以适应不同尺寸的待成形零件，实现了成形舱室和送粉舱室加工面积的协同可调，避免了铺粉过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，包括收粉舱（1）、成形舱（2）、送粉舱（3），其特征在于，所述成形舱（2）内设置有若干块基板承载平台（21），所述送粉舱（3）内设置有若干块送粉舱承载平台（31），每块所述基板承载平台（21）和每块所述送粉舱承载平台（31）的下方均连接有升降装置（5），所述基板承载平台（21）的块数和所述送粉舱承载平台（31）的块数均不小于2。2.如权利要求1所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，所述基板承载平台（21）的块数和所述送粉舱承载平台（31）的块数均为6
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8，所述送粉舱承载平台（31）的块数≥基板承载平台（21）的块数。3.如权利要求1所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，还包括基板（9），所述基板（9）可更换地安装于所述基板承载平台（21）上。4.如权利要求3所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，还包括送粉舱底座（8），所述送粉舱底座（8）可更换地安装于所述送粉舱承载平台（31）上。5.如权利要求1
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4所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，所述基板（9）的尺寸和所述送粉舱底座（8）的尺寸均根据待成形零件的大小进行选择确定。6.如权利要求1
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5任一项所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，所述升降装置（5）为升降丝杆。7.如权利要求1
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5任一项所述的加工、送粉面积协同可调的增材制造铺粉装置，其特征在于，所述收粉舱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书鹏，张晓龙，张志辉，常通，杨祥宇，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：