一种多工位多材料增材制造成型装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多工位多材料增材制造成型装置及方法；所述装置包括激光器、光学装置、铺粉装置、成型缸和储粉缸等；成型方法为当打印完成一种材料时，下一层需要打印另一种材料，则伺服电机驱动丝杆滑块模组工作，整个成型缸系统沿Z轴负方向移动，成型缸在多个装有不同材质粉末的工位之间往复移动，并完成该工位的打印作业，本发明专利技术可成型多种类型的材料，极大地提高成型的速度及工作效率。极大地提高成型的速度及工作效率。极大地提高成型的速度及工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多工位多材料增材制造成型装置及方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种多工位多材料增材制造成型装置及方法。

技术介绍

[0002]激光增材制造技术是一种以激光为能量源的增材制造技术，具有不受零件结构限制，应用范围广等优点，可用于结构复杂、难加工以及薄壁零件的加工制造。激光增材制造技术按照其成型原理可分为粉末床铺粉为技术特征的激光选区熔化技术和以送粉为技术特征的激光金属直接成型技术。
[0003]目前，激光增材制造技术可成型钛合金、高温合金、铁基合金、铝合金、难熔合金、陶瓷材料和梯度材料等等；然而，由于增材制造系统的限制，现有研究主要集中在单种材料的零件成形，对多材料零件成形少有研究。因此，如何将增材制造从传统的控形向控性发展，从单材料向多材料发展是多材料增材制造技术的研究重点和难点。
[0004]多材料成型工艺应用前景极为广泛，在航空航天、核能、汽车、电子等众多关键领域均有应用。由于不同材料具有不同的性能和功能，因此将多种材料结合在一起的异质材料零件可以拥有单一材料零件不具备的优秀的力学、电、热、声、光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工位多材料增材制造成型装置，包括激光装置(1)和密封成型仓；其特征在于：在密封成型仓的内部，并列设有有多组独立作业的工作仓(2)；每组工作仓(2)均设有一个独立的激光装置(1)；其中，多组独立作业的工作仓(2)共用一个在直线导轨(3)上移动的成型缸(4)；每组工作仓(2)包括储粉缸(5)、成型区域(6)、粉末收集缸(7)、铺粉车(8)和驱动铺粉车(8)运动的铺粉导轨模组(9)；所述储粉缸(5)、成型区域(6)和粉末收集缸(7)依次设置在密封成型仓的底部；所述成型区域(6)是一个开设在密封成型仓底板上的开口；所述成型缸(4)包括丝杠滑块模组(10)；成型缸(4)在直线导轨(3)上移动，当需要更换工作仓(2)，并移动该工作仓(2)时停止，此时丝杠滑块模组(10)驱动成型缸(4)沿Z轴负方向移动，使成型缸(4)的顶面低于密封成型仓底板后停止，随后由皮带传动机构将成型缸(4)送入成型区域(6)的下方并停止；再启动丝杠滑块模组驱动成型缸(4)沿Z轴正方向移动，直至成型缸(4)的顶面与该工作仓(2)的成型区域(6)齐平；所述铺粉导轨模组(9)设置在工作仓(2)的一侧，用于推动铺粉车(8)在储粉缸(5)、成型区域(6)和粉末收集缸(7)的上方移动，进而将储粉缸(5)内的粉末铺设至位于成型区域(6)的成型缸(4)内；铺设过程中，剩余粉末跌落至粉末收集缸(7)。2.根据权利要求1所述多工位多材料增材制造成型装置，其特征在于：所述密封成型仓内还设有一个用于吸取成型缸(4)内粉末的吸粉系统。3.根据权利要求2所述多工位多材料增材制造成型装置，其特征在于，所述吸粉系统包括：设置在密封成型仓侧壁的滑轨(11)；一安装在滑轨(11)上的移动滑块模组(12)；一安装在移动滑块模组(12)上的机械臂(13)；一安装在机械臂(13)上的吸粉头(14)；吸粉头(14)通过吸气管(15)连接外部吸气装置；一控制器，用于控制移动滑块模组(12)和机械臂(13)的运动，已经用于控制吸气装置吸粉作业。4.一种多工位多材料增材制造成型装置的成型方法，其特征在于包括如下步骤：S1、向每个储粉缸(5)中添加所需类型的金属粉末材料；S2、对将要制造的零件建立三维实体模型分层并确定扫描方式以及成型缸(4)的移动时机；S3、计算机确定激光装置(1)的激光功率和扫描速度，并将激光的功率、扫描速度，以及步骤S2确定的扫描方式输入到计算机中；S4、计算机读取到的切片信息，根据切片信息中读取到的材料类型，确定当前成型缸(4)是否处于对应粉末材料类型的成型区域(6)内：初始作业，若当前成型缸(4)处于该粉末材料对应的成型区域(6)内时，则铺粉车(8)直接铺粉，即在成型缸(4)的成型平面铺上一个层厚的粉末，然后打开激光装置(1)，根据步骤S3设定的功率、扫描速度和扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，唐锦荣，刘林青，韩昌骏，杨永强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：