一种定向能量沉积原位合成系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种定向能量沉积原位合成系统，包括：密封腔，用于提供密封环境；沉积头，工作时固定在密封腔的上方；激光器，与所述沉积头连接，用于提供激光，熔化粉末；送粉器，用于提供粉末；滑台，设置在所述密封腔的内部，可在所述密封腔的内部移动，用于安放代加工的工件。本实用新型专利技术将工件的成型区域安置在密封腔内，隔绝氧气，使原位合成系统既可以加工不易氧化的材料，也可以加工钛铝镁等在高温下易与氧气反应的材料。本实用新型专利技术可广泛应用于材料合成技术领域。于材料合成技术领域。于材料合成技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种定向能量沉积原位合成系统


[0001]本技术涉及材料合成
，尤其涉及一种定向能量沉积原位合成系统。

技术介绍

[0002]定向能沉积是通过使用激光(或电子)束来熔化金属粉末，以获得指定形状工件的技术。传统复合材料制备方法有粉末冶金法、喷射成型法和各种铸造技术即模压铸造、流变铸造和混砂铸造等。这些制备方法的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大、热力学不稳定、界面结合强度低等缺点。为了克服这些缺点，近年来出现了原位合成技术。
[0003]参见图1，图1是传统的激光定向能量沉积示意图。传统的系统中，将沉积头安装在机械臂，通过控制机械臂来移动沉积头的位置，以移动激光头获得增材制造工件。因此机械臂的体积比较大，现有的激光定向能量沉积设备都是在开放的环境中工作，因此可加工的材料有限，只能增材制造不锈钢，铜等不易氧化的材料，不能制造像钛，铝，镁等易氧化的材料。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术的目的是提出一种定向能量沉积原位合成系统。
[0005]本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种定向能量沉积原位合成系统，包括：
[0007]密封腔，用于提供密封环境；
[0008]沉积头，工作时固定在密封腔的上方；
[0009]激光器，通过光纤与所述沉积头连接，用于提供激光，熔化粉末；
[0010]送粉器，用于提供粉末；通过第一电磁阀改变送粉所需的气体类型，其中，第一电磁阀的一端与气瓶连接，另一端与送粉器连接；
[0011]滑台，设置在所述密封腔的内部，可在所述密封腔的内部移动，用于安放代加工的工件。
[0012]进一步地，所述定向能量沉积原位合成系统还包括保护气输送装置，用于提供保护沉积头的气体。
[0013]所述保护气输送装置的第二电磁阀与所述沉积头连接。
[0014]进一步地，所述定向能量沉积原位合成系统还包括过滤器，用于过滤掉尾气中的烟尘及粉末颗粒。
[0015]进一步地，所述密封腔包括外壳和密封门，
[0016]所述外壳的顶部设有通孔，所述沉积头通过通孔固定在所述密封腔上，并将激光和粉末输送到所述密封腔的内部。
[0017]进一步地，所述外壳的顶部还设有测氧仪，用于监测所述密封腔内部的氧气浓度。
[0018]进一步地，所述外壳的顶部还设有压力开关，用于监测所述密封腔内部气体压力，
当检测到内部压力超过预设阈值，打开密封腔排气开关。
[0019]进一步地，所述外壳的顶部还设有触摸屏。
[0020]进一步地，所述外壳的顶部还设有进气口及出气口。
[0021]进一步地，所述外壳的顶部还设有把手，所述外壳的底部设有固定脚。
[0022]进一步地，所述密封门设置在所述外壳的第一表面上，且所述第一表面上还设有电源接口。
[0023]本技术的有益效果是：本技术将工件的成型区域安置在密封腔内，隔绝氧气，使原位合成系统既可以加工不易氧化的材料，也可以加工钛铝镁等在高温下易与氧气反应的材料。
附图说明
[0024]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1是传统的激光定向能量沉积的示意图。
[0026]图2是本技术实施例中一种定向能量沉积原位合成系统的结构示意图；
[0027]图3是本技术实施例中密封腔的结构示意图；
[0028]图4是本技术实施例中密封腔的内部结构示意图。
具体实施方式
[0029]本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术保护范围的限制。
[0030]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0031]在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0032]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0033]如图2所示，本实施例提供一种定向能量沉积原位合成系统，包括：
[0034]密封腔，用于提供密封环境；
[0035]沉积头，工作时固定在密封腔的上方；
[0036]激光器，与沉积头连接，用于提供激光，熔化粉末；
[0037]送粉器，用于提供粉末；该送粉器可以是双筒，三筒或者更多筒的送粉器；通过第
一电磁阀改变送粉所需的气体类型，其中，第一电磁阀的一端与气瓶连接，另一端与送粉器连接；
[0038]滑台，设置在密封腔的内部，可在密封腔的内部移动，用于安放代加工的工件。该滑台可根据实际需求，可以设计为三轴滑台、四轴滑台或者五轴滑台。
[0039]定向能量沉积原位合成系统还包括保护气输送装置，用于提供保护沉积头的气体。
[0040]上述系统的工作方式如下：1、排净密封腔内的空气；该步骤有多种实现方式，其中一种方式：对密封腔进行抽真空，然后输入保护氩气；另一种方式：打开排气口电磁阀，持续通入保护氩气，直至密封腔内部气体及压力满足要求。2、正常沉积，用氩气将送粉器中的粉末送入沉积头，打开激光器，粉末在激光作用下沉积在基板上，层层沉积，最终增材制造出工件。3、原位合成，需要原位合成时，改变粉末类别或者保护气和送粉气的类别，就可以实现原位合成。
[0041]进一步作为可选的实施方式，所述定向能量沉积原位合成系统还包括过滤器，用于过滤掉尾气中的烟尘及粉末颗粒。通过过滤器对原位合成过程中产生的烟尘及粉末颗粒进行及时排出，避免影响合成效果。
[0042]参见图3，进一步作为可选的实施方式，密封腔包括外壳7和密封门8，外壳7的顶部设有通孔，沉积头4通过通孔固定在密封腔上，并将激光和粉末输送到密封腔的内部。
[0043]该沉积头4在工作时，通过通孔将其安装在密封腔，如图3所示，在非工作时，可以将沉积头4取下，方便对沉积头4的维修护理。
[0044]参见图3，进一步作为可选的实施方式，外壳7的顶部还设有测氧仪3，用于监测密封腔内部的氧气浓度。通过测氧仪3实时监测并显示密封腔内的氧气浓度，避免氧气出现过高或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定向能量沉积原位合成系统，其特征在于，包括：密封腔，用于提供密封环境；沉积头，工作时固定在密封腔的上方；激光器，与所述沉积头连接，用于提供激光，熔化粉末；送粉器，用于提供粉末；滑台，设置在所述密封腔的内部，可在所述密封腔的内部移动，用于安放代加工的工件。2.根据权利要求1所述的一种定向能量沉积原位合成系统，其特征在于，所述定向能量沉积原位合成系统还包括保护气输送装置，用于提供保护沉积头的气体。3.根据权利要求1所述的一种定向能量沉积原位合成系统，其特征在于，所述定向能量沉积原位合成系统还包括过滤器，用于过滤掉尾气中的烟尘及粉末颗粒。4.根据权利要求1所述的一种定向能量沉积原位合成系统，其特征在于，所述密封腔包括外壳和密封门；所述外壳的顶部设有通孔，所述沉积头通过通孔固定在所述密封腔上，并将激光和粉末输送到所述密封腔的内部。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永强，邰志恒，王孟，周瀚翔，周恒，王迪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：