【技术实现步骤摘要】
用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置及方法
[0001]本专利技术涉及粉末床增材制造
，特别涉及一种用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置及方法。
技术介绍
[0002]梯度材料是指材料的成分、结构从构件的一段逐渐过渡到另一端，相应的其性能及热物性等参数也逐渐变化，从而避免传统复合材料的界面问题。其中回转体类型的梯度材料是目前需求较高的一类结构，如核反应堆压力容器壳体，内层外层，分别采用不同抗腐蚀性和不同强度的合金；如NASA开发新型的发动机燃烧室，内层为高温合金提供高强度，外层采用铜合金提高散热效果。
[0003]增材制造技术(AM)是基于离散堆积原理，将材料层层堆叠来制备三维结构零件的技术。增材制造技术特别是金属增材制造技术是目前的研究热点，其中粉床增材制造技术，如激光粉床增材制造技术和喷射粘接技术等，成型精度最高力学性能好。许多研究人员对粉床增材制造技术进行改进制备梯度材料，但大多只能实现一个方向或两个方向的梯度分布，难以实现回转体梯度材料的制备。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述装置包括圆环形成型缸、梯度粉末供给及铺粉单元、成型单元及控制单元：所述圆环形成型缸，包括内环壁、外环壁和底壁，形成上部开口的空间；所述圆环形成型缸能垂直升降；所述梯度粉末供给及铺粉单元，用于在所述圆环形成型缸内形成径向呈设定梯度、周向呈均匀分布的粉层；所述梯度粉末供给及铺粉单元能相对于所述圆环形成型缸转动；所述成型单元，用于对已铺设好的粉层的设定区域进行熔结或粘结；所述控制单元，用于控制所述圆环形成型缸与所述梯度粉末供给及铺粉单元之间的相对转动、所述圆环形成型缸的垂直升降、及所述成型单元的熔结或粘结。2.如权利要求1所述的用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述梯度粉末供给及铺粉单元的一端设置在所述圆环形成型缸的圆心处，另一端延伸至所述圆环形成型缸的外环壁处；所述梯度粉末供给及铺粉单元相对于所述圆环形成型缸转动的具体方式包括：所述圆环形成型缸保持固定不动，所述梯度粉末供给及铺粉单元绕所述圆环形成型缸的中心转动；或者，所述梯度粉末供给及铺粉单元保持固定不动，所述圆环形成型缸绕自身中心转动。3.如权利要求2所述的用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述梯度粉末供给及铺粉单元包括自上而下的储粉器、定量供粉器、栅格料槽、混粉器和铺粉器；所述铺粉器的铺粉方向为圆环形成型缸的周向，所述储粉器的移动方向为圆环形成型缸的径向，竖向为Z向，其中圆环形成型缸的周向、圆环形成型缸的径向和Z向相互垂直；所述储粉器数量为两个或以上，所述储粉器沿垂直于圆环形成型缸的径向方向并排设置，每个所述储粉器的下方均设置有用于控制粉末供给量的所述定量供粉器；所述储粉器能沿圆环形成型缸的径向移动；所述栅格料槽呈漏斗状，且在圆环形成型缸的径向形成格栅；所述格栅漏斗承接来自所述定量供粉器的两种或多种粉末，并在圆环形成型缸的径向上形成各粉末的设定梯度；所述混粉器设置于所述栅格料槽的下端，用于使来自于所述格栅料槽的粉末在圆环形成型缸的周向均匀混合，在圆环形成型缸的径向保持设定梯度；所述铺粉器设置于所述混粉器的下方，用以承接来自所述混粉器的沿圆环形成型缸的周向已均匀混合，沿圆环形成型缸的径向保持设定梯度的粉末；所述铺粉器沿圆环形成型缸的周向铺粉。4.如权利要求3所述的用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述梯度粉末供给及铺粉单元还包括储粉器驱动子单元，所述储粉器驱动子单元包括储粉器固定架、滑动导轨和驱动电机；所述滑动导轨沿圆环形成型缸径向设置，两个或多个所述储粉器并排固定安装在所述储粉器固定架上，所述储粉器固定架滑动连接在所述滑动导轨上，所述驱动电机驱动所述储粉器固定架沿所述滑动导轨沿圆环形成型缸径向移动。5.如权利要求1所述的用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述成型单元为激光模块或粘结剂喷射模块，分别用于粉层的熔结或粘结。
6.如权利要求3所述的用于粉床增材制造回转体梯度材料的装置，其特征在于，所述栅格料槽顶部为长方形，顶部沿圆环形成型缸径向长度与所述滑动导轨相同，顶部沿圆环形成型缸周向宽度根据所述储粉器尺寸及数目确定；所述栅格料槽内部沿圆环形成型缸径向设置等距隔断，相邻所述隔断之间形成一个栅格；所述储粉器固定支架沿所述活动导轨运动时，运动起始位置为第一个栅格，每次运动步长为一个栅格间距。7.一种用于粉床增材制造回转体梯度材料的方法，其特征在于，所述方法使用如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张百成，温耀杰，张梓浩，黄安坤，李莹，张文龙，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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