一种激光多材料混合熔融装置及熔融方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种激光多材料混合熔融装置及熔融方法，涉及增材制造技术领域。第一进料器用于对不同的材料进行取料并分别进行混合，平移组件则用于将第一进料器移动至第二进料器的不同位置，便于第一进料器将不同材料送入第二进料器中不同的混合器；第二进料器将不同的粉末分别混合后排出至成型平台，调平组件再对粉层进行调平以使粉层上表面平整；激光组件对粉层进行熔融成型；一层粉层加工成型后，升降组件下降一层粉层的高度，并重复上述成型步骤，直至产品制作完成。本发明专利技术的激光多材料混合熔融装置可以在成型平台上的不同位置铺放不同成分的粉末并进行激光成型，材料成分多样，为多材料打印以及材料高通量制备与研究带来了便利。来了便利。来了便利。

【技术实现步骤摘要】
一种激光多材料混合熔融装置及熔融方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其是涉及一种激光多材料混合熔融装置及熔融方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着激光粉末床熔融技术的应用领域越来越广泛，对于多材料打印的需求日益增加。目前的激光粉末熔融技术大都采用刮刀作为铺粉工具，首先使粉末沉积在刮刀前方，然后通过水平方向移动刮刀的方式，将粉末铺展在构建平台上。然而，这种铺粉方式所能铺放的粉末成分单一，无法在构建平台上的不同区域灵活改变粉末的成分。
[0003]因此，亟需提供一种能在构建平台上的不同位置铺放不同成分的粉末并进行激光成型的熔融装置及熔融方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种激光多材料混合熔融装置及熔融方法，以解决现有技术中激光粉末熔融技术只能对单一成分的粉末进行平铺的技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种激光多材料混合熔融装置，包括：机架组件；成型平台，其滑动设于机架组件；升降组件，其设置在机架组件上并用于带动成型平台上下升降；进料组件，其用于将不同材料的粉末平铺在成型平台上；调平组件，其用于对成型平台上的材料粉末进行调平以使粉层上表面平整；激光组件，其用于将激光照射在成型平台上并对材料粉末进行熔融；其中，进料组件包括：第一进料器、第二进料器和平移组件；第一进料器和第二进料器均包括用于对材料粉末进行混合的混合器；第一进料器中的混合器数量至少为两个；第二进料器中的混合器数量为多个且呈矩阵排列；平移组件用于带动第一进料器在水平面内移动；第一进料器用于将材料送入第二进料器；第二进料器用于将材料送至成型平台。
[0007]优选地，上述混合器包括：进料管，其上端设有进料口，下端设有出料口；漏斗，其与进料口连通；搅拌器，其用于对进料管内的材料粉末进行搅拌；阀体结构，其设置在进料管内并用于对出料口进行开合或封闭。
[0008]优选地，上述搅拌器包括传动连接的空心轴电机和空心杆；空心轴电机设置在进料管的上方；空心杆位于进料管内部；空心杆的外侧壁设有与进料管内侧壁配合的螺旋形的扇叶；阀体结构包括阀门电机、连接轴、第一阀体和第二阀体；第二阀体与出料口配合且设有第二孔；第二孔相对第二阀体的轴心线偏心设置；第一阀体的下端与第二阀体抵接；第一阀体偏心设有用于对接第二孔的第一孔；连接轴的一端与第一阀体的上端连接，另一端穿过空心杆并与阀门电机传动连接。
[0009]优选地，上述进料组件还包括支撑架；平移组件包括第一驱动机构、第二驱动机构、第一安装座和第二安装座；第一驱动机构设置在支撑架上并用于带动第一安装座沿X轴移动；第二驱动机构设置在第一安装座上并用于带动第二安装座沿Y轴移动；第一进料器设
置在第二安装座上；第二进料器设置在支撑架上。
[0010]优选地，上述还包括第一移动组件；第一移动组件包括设置在机架组件上的第一丝杆电机和第一导杆；第一丝杆电机和第一导杆均沿Y轴延伸；支撑架一端与第一丝杆电机的螺杆传动连接，另一端与第一导杆滑动连接。
[0011]优选地，上述调平组件包括格栅箱和超声波发生器；格栅箱均匀设有格栅状的滤孔，第二进料器落出的材料粉末通过滤孔被分散平铺在成型平台上；格栅箱设有超声波发生器。
[0012]优选地，上述还包括第二移动组件；第二移动组件包括设置在机架组件上的第二丝杆电机和第二导杆；第二丝杆电机和第二导杆均沿Y轴延伸；格栅箱设有连接架；连接架一端与第二丝杆电机的螺杆传动连接，另一端与第二导杆滑动连接。
[0013]优选地，上述调平组件还包括压板和用于伸长或缩短的伸缩器；伸缩器一端与进料组件连接，另一端与压板连接；压板用于对成型平台上的粉层进行压平；压板设有超声波发生器。
[0014]优选地，上述激光组件固定在机架组件上；激光组件位于进料组件上方且与成型平台对应。
[0015]一种多材料混合的熔融方法，包括上述的激光多材料混合熔融装置；还包括以下步骤：
[0016]S1、将不同材料的粉末装入第一进料器，第一进料器的混合器对材料粉末进行搅拌混合；
[0017]S2、平移组件带动第一进料器水平移动；第一进料器将不同的材料粉末输送至第二进料器不同位置处的混合器；
[0018]S3、第二进料器的混合器对材料粉末进行搅拌混合；第一移动组件带动第二进料器移动至与成型平台相对应；第二移动组件带动格栅箱移动至与成型平台相对应；
[0019]S4、第二进料器将材料粉末排出形成束流；材料粉末经过格栅箱，此时超声波发生器发出超声波，使材料粉末撞击格栅箱后均匀分散并从滤孔落至成型平台；
[0020]S5、第一移动组件带动压板移动至与成型平台相对应；第二移动组件带动格栅箱远离成型平台；伸缩器带动压板挤压材料粉层，同时压板上的超声波发生器工作；
[0021]S6、伸缩器带动压板远离材料粉层；第一移动组件带动压板远离成型平台；激光组件将激光照射在成型平台上并对材料粉层进行熔融；
[0022]S7、升降组件带动成型平台下降一个粉层厚度的高度；
[0023]S8、循环重复步骤S2到步骤S7的工作，直至产品制作完成。
[0024]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0025]本专利技术的一方面提供一种激光多材料混合熔融装置，第一进料器用于对不同的材料进行取料并分别进行混合，平移组件则用于将第一进料器移动至第二进料器的不同位置，便于第一进料器将不同材料送入第二进料器中不同的混合器；第二进料器将不同的粉末分别混合后排出至成型平台，调平组件再对粉层进行调平以使粉层上表面平整；激光组件对粉层进行熔融成型；一层粉层加工成型后，升降组件下降一层粉层的高度，并重复上述成型步骤，直至产品制作完成。本专利技术的激光多材料混合熔融装置可以在成型平台上的不同位置铺放不同成分的粉末并进行激光成型，材料成分多样，为多材料打印以及材料高通
量制备与研究带来了便利。
[0026]本专利技术的另一方面提供多材料混合的熔融方法，将不同材料的粉末放入进料组件后，后续的加工步骤自动化处理，无需人为干涉，加工精度高，人工成本低。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术实施例激光多材料混合熔融装置的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例粉末铺放的过程示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例粉末平铺后的俯视图；
[0031]图4是本专利技术实施例升降组件的结构示意图；
[0032]图5是本专利技术实施例进料组件和压板的结构示意图；
[0033]图6是本专利技术实施例混合器的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光多材料混合熔融装置，其特征在于，包括：机架组件；成型平台，其滑动设于所述机架组件；升降组件，其设置在所述机架组件上并用于带动所述成型平台上下升降；进料组件，其用于将不同材料的粉末平铺在所述成型平台上；调平组件，其用于对所述成型平台上的材料粉末进行调平以使粉层上表面平整；激光组件，其用于将激光照射在所述成型平台上并对材料粉末进行熔融；其中，所述进料组件包括：第一进料器、第二进料器和平移组件；所述第一进料器和所述第二进料器均包括用于对材料粉末进行混合的混合器；所述第一进料器中的所述混合器数量至少为两个；所述第二进料器中的所述混合器数量为多个且呈矩阵排列；所述平移组件用于带动所述第一进料器在水平面内移动；所述第一进料器用于将材料送入所述第二进料器；所述第二进料器用于将材料送至所述成型平台。2.根据权利要求1所述的激光多材料混合熔融装置，其特征在于，所述混合器包括：进料管，其上端设有进料口，下端设有出料口；漏斗，其与所述进料口连通；搅拌器，其用于对所述进料管内的材料粉末进行搅拌；阀体结构，其设置在所述进料管内并用于对所述出料口进行开合或封闭。3.根据权利要求2所述的激光多材料混合熔融装置，其特征在于，所述搅拌器包括传动连接的空心轴电机和空心杆；所述空心轴电机设置在所述进料管的上方；所述空心杆位于所述进料管内部；所述空心杆的外侧壁设有与所述进料管内侧壁配合的螺旋形的扇叶；所述阀体结构包括阀门电机、连接轴、第一阀体和第二阀体；所述第二阀体与所述出料口配合且设有第二孔；所述第二孔相对所述第二阀体的轴心线偏心设置；所述第一阀体的下端与所述第二阀体抵接；所述第一阀体偏心设有用于对接所述第二孔的第一孔；所述连接轴的一端与所述第一阀体的上端连接，另一端穿过所述空心杆并与所述阀门电机传动连接。4.根据权利要求1所述的激光多材料混合熔融装置，其特征在于，所述进料组件还包括支撑架；所述平移组件包括第一驱动机构、第二驱动机构、第一安装座和第二安装座；所述第一驱动机构设置在所述支撑架上并用于带动所述第一安装座沿X轴移动；所述第二驱动机构设置在所述第一安装座上并用于带动所述第二安装座沿Y轴移动；所述第一进料器设置在所述第二安装座上；所述第二进料器设置在所述支撑架上。5.根据权利要求4所述的激光多材料混合熔融装置，其特征在于，还包括第一移动组件；所述第一移动组件包括设置在所述机架组件上的第一丝杆电机和第一导杆；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯雅青，张浩，苏航，李发发，何亚洲，王炫东，孔豪豪，刘和平，杨佳惠，
申请(专利权)人：中国钢研科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：