多材料电子束增材制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多材料电子束增材制造装置。多材料电子束增材制造装置包括密封壳体、第一储粉单元、第二储粉单元、成型单元、下落铺粉单元、单臂铺粉单元、电子束枪、第一粉末回收单元及粉末抽吸器。密封壳体内部具有工作腔室和安装腔室。下落铺粉器用于将第一储粉单元内的A粉末材料铺设至成型腔内。单臂铺粉器用于将第二储粉单元内的B粉末材料铺设至成型腔内，还用于在B粉末材料铺设完成后将成型腔外的多余B粉末材料推送至第二开口内。粉末抽吸器用于在每完成一种材料的3D打印后将弥散在工作腔室内的粉末抽离出密封壳体。多材料电子束增材制造装置在实现多材料零部件整体成型的同时，解决了多材料交叉污染及材料混合后无法二次利用的难题。法二次利用的难题。法二次利用的难题。

【技术实现步骤摘要】
多材料电子束增材制造装置


[0001]本专利技术涉及增材制造
，特别是涉及一种多材料电子束增材制造装置。

技术介绍

[0002]粉末床电子束增材制造技术拥有比激光更强的穿透能力，使粉末熔化更加均匀；能够熔化高反光率材料，且不会导致粉末颗粒的表面过热蒸发；能适应更宽的层厚范围，在同等条件下，打印的效率和致密度优于激光；在整个成型过程中，粉床均保持真空高温，起到了实时热处理作用，减少了后续热处理需求。因此，现阶段粉末床电子束增材制造技术在某些特定领域正逐步取代粉末床激光增材制造技术。
[0003]随着技术的发展，航空航天、国防工业、汽车等领域对多材料整体成型的需求越来越迫切，采用粉末床增材制造技术难以满足，其最大的难点在于多材料成型过程中粉末交叉污染以及成型完毕多材质粉末混合后无法二次利用造成的巨大浪费问题。因此，亟需开发一种多材料增材制造装置，实现多材料构件整体成型的同时，解决粉末交叉污染及粉末混合后无法二次利用的难题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够实现多材料整体成型，且可降低粉末交叉污染及粉末混合后无法利用的概率的多材料电子束增材制造装置。
[0005]一种多材料电子束增材制造装置，用于制造多材料3D打印结构，所述多材料电子束增材制造装置包括：
[0006]密封壳体，内部设有工作板，以将所述密封壳体的内部空间分隔为工作腔室和安装腔室；所述工作板上间隔开设有第一开口及第二开口；所述密封壳体的侧壁开设有与所述工作腔室连通的抽吸口；
[0007]第一储粉单元，用于存放A粉末材料；
[0008]第二储粉单元，用于存放B粉末材料；
[0009]成型单元，设于所述安装腔室内；所述成型单元内具有与所述第一开口连通的成型腔；
[0010]下落铺粉器，用于将所述第一储粉单元内的A粉末材料铺设至所述成型腔内；
[0011]第一粉末回收单元，设于所述安装腔室内，并具有与所述第二开口连通的第一粉末回收罐；
[0012]单臂铺粉器，用于将所述第二储粉单元内的B粉末材料铺设至所述成型腔内，还用于在所述B粉末材料铺设完成后将所述成型腔外的多余B粉末材料推送至所述第二开口内；
[0013]电子束枪，用于对所述成型腔内的A粉末材料逐层熔化以形成多材料3D打印结构的A材料部分，用于对所述成型腔内的B粉末材料逐层熔化以形成多材料3D打印结构的B材料部分；
[0014]粉末抽吸器，安装于所述抽吸口，并用于在每完成一种材料的3D打印后将弥散在
所述工作腔室内的粉末抽离出所述密封壳体。
[0015]上述多材料电子束增材制造装置，可实现两种不同材料的零部件整体一次成型。采用电子束增材制造技术，使得粉末产生“假烧”结块的现象，故在电子束烧结过程中，成型腔内的多余粉末就会假烧结块，待3D打印完成后对成型腔内多余的A粉末材料和B粉末材料回收时，假烧结块后的A粉末材料和B粉末材料之间也不易发生交叉污染和相互混合的情况，降低了多材料打印过程中发生粉末交叉污染及粉末混合后无法二次利用的概率。进一步地，在每完成一种材料的3D打印后，粉末抽吸器都会将弥散在工作腔室内的粉末抽离出密封壳体，同时单臂铺粉器也会将成型腔外多余的B粉末材料推送至粉末回收单元进行回收，进一步降低了多材料打印过程中发生粉末交叉污染及粉末混合后无法二次利用的概率。因此，上述多材料电子束增材制造装置，在实现多材料零部件整体成型的同时，还解决了多材料交叉污染及材料混合后无法二次利用的难题。
附图说明
[0016]通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
[0017]图1为本专利技术较佳实施例中多材料电子束增材制造装置的结构示意图；
[0018]图2为图1所示多材料电子束增材制造装置的A
‑
A剖视图。
[0019]具体实施方式中的附图标号说明：100、多材料电子束增材制造装置；110、密封壳体；111、工作板；1111、第一开口；1112、第二开口；1113、第三开口；1114、第四开口；112、工作腔室；1121、第一内腔；1122、第二内腔；113、安装腔室；120、第一储粉单元；130、第二储粉单元；131、粉腔；132、第一侧板；133、第一滑板；134、第一升降驱动件；140、成型单元；141、成型腔；142、第二侧板；143、第二滑板；144、第二升降驱动件；150、下落铺粉器；160、单臂铺粉器；170、电子束枪；180、粉末回收单元；181、粉末回收罐；182、粉末回收通道；190、粉末抽吸器；201、伸缩隔离门。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。
[0023]在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定
用语，例如“仅”、“由
……
组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
[0024]图1及图2示出了本专利技术一实施例中多材料电子束增材制造装置的结构。为了便于说明，附图仅示出了与本专利技术实施例相关的结构。
[0025]请参阅图1及图2，本专利技术较佳实施例中的多材料电子束增材制造装置100用于制造多材料3D打印结构。多材料电子束增材制造装置100包括密封壳体110、第一储粉单元120、第二储粉单元130、成型单元140、下落铺粉器150、单臂铺粉器160、电子束枪170、第一粉末回收单元180及粉末抽吸器190。
[0026]密封壳体110内部设有工作板111，以将密封壳体110的内部空间分隔为工作腔室112和安装腔室113。工作板111上间隔开设有第一开口1111及第二开口1112。密封壳体110的侧壁开设有与工作腔室112连通的抽吸口(图未标)。其中，安装腔室113可以为封闭空间，也可以为半封闭空间。
[0027]具体地，当多材料电子束增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多材料电子束增材制造装置，用于制造多材料3D打印结构，其特征在于，所述多材料电子束增材制造装置包括：密封壳体，内部设有工作板，以将所述密封壳体的内部空间分隔为工作腔室和安装腔室；所述工作板上间隔开设有第一开口及第二开口；所述密封壳体的侧壁开设有与所述工作腔室连通的抽吸口；第一储粉单元，用于存放A粉末材料；第二储粉单元，用于存放B粉末材料；成型单元，设于所述安装腔室内；所述成型单元内具有与所述第一开口连通的成型腔；下落铺粉器，用于将所述第一储粉单元内的A粉末材料铺设至所述成型腔内；第一粉末回收单元，设于所述安装腔室内，并具有与所述第二开口连通的第一粉末回收罐；单臂铺粉器，用于将所述第二储粉单元内的B粉末材料铺设至所述成型腔内，还用于在所述B粉末材料铺设完成后将所述成型腔外的多余B粉末材料推送至所述第二开口内；电子束枪，用于对所述成型腔内的A粉末材料逐层熔化以形成多材料3D打印结构的A材料部分，用于对所述成型腔内的B粉末材料逐层熔化以形成多材料3D打印结构的B材料部分；粉末抽吸器，安装于所述抽吸口，并用于在每完成一种材料的3D打印后将弥散在所述工作腔室内的粉末抽离出所述密封壳体。2.根据权利要求1所述的多材料电子束增材制造装置，其特征在于，还包括抽真空装置，所述抽真空装置用于对所述工作腔室内进行抽真空处理，直至所述工作腔室内的压强小于1.67
×
10
‑3Pa。3.根据权利要求1所述的多材料电子束增材制造装置，其特征在于，所述工作板上还开设有第三开口；在所述第一开口及所述第二开口的间隔方向上，所述第一开口位于所述第三开口与所述第二开口之间；所述第二储粉单元设于所述安装腔室内；所述第二储粉单元具有与所述第三开口连通的粉腔；所述单臂铺料器被构造为能够将所述第三开口处的B粉末推送至所述成型腔内以及在每一种材料的3D打印后将所述成型腔内多余粉末推送至所述第二开口内。4.根据权利要求3所述的多材料电子束增材制造装置，其特征在于，在与所述第一开口及所述第二开口的间隔方向垂直的方向上，所述第三开口的宽度大于或等于所述第一开口的宽度，并小于所述第二开口的宽度，所述单臂铺料器的推料宽度大于所述第二开口的宽度。5.根据权利要求3所述的多材料电子束增材制造装置，其特征在于，还包括伸缩隔离门；所述伸缩隔离门安装于所述工作腔室内，并被构造为能够沿与所述工作板垂直的方向伸缩，以将所述工作腔室分隔成密闭的第一内腔及第二内腔；所述第三开口位于所述第一内腔内，所述第二开口及所述第三开口均位于所述第二内腔内...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，杨凯，陈振湘，郭子傲，
申请(专利权)人：湖南云箭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：