一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，包括超声滚压与铺粉一体化装置和平台升降装置，所述的超声滚压与铺粉一体化装置位于所述的平台升降装置上方；本发明专利技术的有益效果是：能够实现超声滚压复合增材制造，在选择性激光熔化过程中同步进行超声滚压强化，提高制造部件性能，超声滚压与铺粉一体化装置可实现双向强化

【技术实现步骤摘要】
一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置


[0001]本专利技术涉及一种增材制造平台，具体为一种超声滚压辅助激光增材制造的方法及装置，属于增材制造领域
。

技术介绍

[0002]增材制造（
Additive Manufacturing
，
AM
），也称为
3D
打印，是一种新兴的先进制造技术，其与传统的减材制造（
Subtractive Manufacturing
）相反，通过逐层堆积材料来创建物体，而不是通过切削或雕刻材料
。
[0003]选择性激光熔融（
Selective Laser Melting
，
SLM
）是一种高级增材制造（
3D
打印）技术，在
SLM
过程中，金属粉末被均匀地喷洒在工作台上的一层，然后使用高功率的激光束按照预定的路径照射到粉末层上
。
激光束的高能量使得粉末局部区域快速熔化并形成坚实地结合
。
随后，工作台下降一层，新的一层粉末被喷洒，并重复激光扫描的过程，逐层堆积，最终构建出完整的三维零件
。
[0004]在现有技术中，如公开号为
CN115229203A
所公开的一种基于镍钛基合金和钛合金复合材料及其
4D
打印方法，其也是采用选择性激光熔融将镍钛基合金打印成型，作为下层材料，在下层材料上表面铺设混合材料，采用选择性激光熔融将混合材料打印成型，得到上层为钛合金下层为镍钛基合金的复合材料，保证了复合材料的整体性能，但增材制造的零件表面常常存在比较大的粗糙度
。
这是因为增材制造过程中，材料通过喷嘴或激光熔化后堆积，造成表面不光滑，此外，材料层与层之间的结合也会导致表面粗糙度增加
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置
。
[0006]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，包括超声滚压与铺粉一体化装置和平台升降装置，超声滚压与铺粉一体化装置设置在平台升降装置的上方，超声滚压与铺粉一体化装置和平台升降装置均设置在工作箱体内；超声滚压与铺粉一体化装置包括下料装置
、
超声滚压装置
、
支架
、
移动装置和压实装置，下料装置连接在支架的上端，移动装置位于下料装置的一侧，超声滚压装置位于压实装置运动方向的前端，下料装置通过连接孔一与移动装置相连接，超声滚压装置通过滑杆二与支架的第二滑槽连接，支架通过所开设的刮粉板固定孔分别连接有第一刮粉板和第二刮粉板，第一刮粉板和第二刮粉板相对滚压辊对称布置，压实装置两端的轴承与支架所开设的轴承槽相连接；下料装置包括负压泵
、
下料箱
、
粉末通道
、
隔离板，负压泵连接在下料箱顶部，粉末通道位于下料箱内部，隔离板位于下料箱内部；支架设置有两组，支架上设置有电机支架
、
滑槽一
、
滑槽二，电机支架固定连接在
其中一个支架的上端一侧，滑槽一开设在支架顶部，滑槽二开设在支架的底部；平台升降装置包括储料箱平台
、
打印平台和粉末收集装置，储料箱平台安置在打印平台的正上方，粉末收集装置分别位于打印平台的两侧，粉末收集装置包括粉末收集口
、
粉末收集箱，粉末收集口位于粉末收集箱顶部，粉末收集箱固定连接在工作箱体的底部两侧
。
[0007]作为本专利技术再进一步的方案：平台升降装置还包括丝杆螺母一
、
丝杆一
、
联轴器一和伺服电机，打印平台的底部通过丝杆一进行支撑，打印平台的底部固定连接有丝杆螺母一，且丝杆一的上端螺纹连接在丝杆螺母一内，丝杆一的下端通过联轴器一与伺服电机的转动轴相连接
。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：下料装置还包括分隔闸
、
输料口
、
储料箱
、
输料管道
、
气体回流通道和进气通道，分隔闸呈水平状安插在下料箱内，输料口开设在下料箱的上端一侧，储料箱安装在储料箱平台上，且储料箱与输料口之间通过输料管道相连通，气体回流通道位于下料箱底端内部，气体回流通道呈
45
°
向上，进气通道开设在下料箱顶部
。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：超声滚压装置包括换能器
、
变幅杆
、
滑杆二
、
振动辊和振动辊固定架，换能器与变幅杆连接，变幅杆与振动辊接触，振动辊位于振动辊固定架内部，且振动辊的两端连接有滑杆二
。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：支架还包括连杆保护壳，连杆保护壳呈半圆环状设置，且连杆保护壳固定连接在滑槽二的外围
。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：移动装置包括用于驱动下料装置移动的移动连接板
、
水平移动单元和竖直移动单元，移动连接板滑动连接在两组支架上端水平设置的光轴上，移动连接板上设置有竖直移动单元，移动连接板与其中一侧的支架之间通过水平移动单元相连接，水平移动单元包括步进电机二
、
联轴器三
、
丝杆螺母三
、
丝杆三，步进电机二固定安装在电机支架上，步进电机二的转动轴通过联轴器三连接有丝杆三，丝杆三的杆身上螺纹连接有丝杆螺母三，且丝杆螺母三与移动连接板的一侧边相固定连接，竖直移动单元包括步进电机一
、
联轴器二
、
丝杆二和丝杆螺母二，步进电机一固定连接在移动连接板的上端中部，步进电机一的转动轴通过联轴器二与丝杆二相连接，且丝杆二的杆身上螺纹套设有丝杆螺母二，丝杆螺母二与下料箱侧壁所连接的连接孔一向固定连接
。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：移动装置还包括步进电机三
、
同步轮
、
同步带和滑轨，滑轨固定连接在平台升降装置的两侧，滑轨上方设置有支架，支架的外侧面通过滑块固定孔固定连接有滑块，且滑块活动卡放在滑轨上，滑轨的一端还固定连接有步进电机三，步进电机三的转动轴上固定连接有同步轮，且滑轨的另一端转动连接有另一个同步轮，两个同步轮上连接有同步带，同步带的带身与滑块相固定连接，支架的外侧面还连接有与连杆的两端相连接的舵机
。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：压实装置包括压紧弹簧
、
压紧块
、
轴承
、
滚压辊
、
第一刮粉板
、
第二刮粉板，压紧弹簧一端与用于安置轴承的轴承槽连接，另一端与压紧块连接，压紧块与轴承接触，轴承套设在滚压辊的两端
。
[0014]该装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，包括超声滚压与铺粉一体化装置（1）和平台升降装置（2），其特征在于：所述超声滚压与铺粉一体化装置（1）设置在平台升降装置（2）的上方，所述超声滚压与铺粉一体化装置（1）和平台升降装置（2）均设置在工作箱体（9）内；所述超声滚压与铺粉一体化装置（1）包括下料装置（3）
、
超声滚压装置（4）
、
支架（5）
、
移动装置（6）和压实装置（7），所述下料装置（3）连接在支架（5）的上端，所述移动装置（6）位于下料装置（3）的一侧，所述超声滚压装置（4）位于压实装置（7）运动方向的前端，所述下料装置（3）通过连接孔一（
303
）与移动装置（6）相连接，所述超声滚压装置（4）通过滑杆二（
403
）与支架（5）的第二滑槽（
502
）连接，所述支架（5）通过所开设的刮粉板固定孔（
506
）分别连接有第一刮粉板（
705
）和第二刮粉板（
706
），所述第一刮粉板（
705
）和第二刮粉板（
706
）相对滚压辊（
704
）对称布置，所述压实装置（7）两端的轴承（
703
）与支架（5）所开设的轴承槽相连接；所述下料装置（3）包括负压泵（
301
）
、
下料箱（
302
）
、
粉末通道（
305
）
、
隔离板（
306
），所述负压泵（
301
）连接在下料箱（
302
）顶部，所述粉末通道（
305
）位于下料箱（
302
）内部，所述隔离板（
306
）位于下料箱（
302
）内部；所述支架（5）设置有两组，所述支架（5）上设置有电机支架（
501
）
、
滑槽一（
502
）
、
滑槽二（
504
），所述电机支架（
501
）固定连接在其中一个支架（5）的上端一侧，所述滑槽一（
502
）开设在支架（5）顶部，所述滑槽二（
504
）开设在支架（5）的底部；所述平台升降装置（2）包括储料箱平台（
201
）
、
打印平台（
202
）和粉末收集装置（
203
），所述储料箱平台（
201
）安置在打印平台（
202
）的正上方，所述粉末收集装置（
203
）分别位于打印平台（
202
）的两侧，所述粉末收集装置（
203
）包括粉末收集口（
2031
）和粉末收集箱（
2031
），所述粉末收集口（
2031
）位于粉末收集箱（
2032
）顶部，所述粉末收集箱（
2032
）固定连接在工作箱体（9）的底部两侧
。2.
根据权利要求1所述的用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，其特征在于：所述平台升降装置（2）还包括丝杆螺母一（
204
）
、
丝杆一（
205
）
、
联轴器一（
206
）和伺服电机（
207
），所述打印平台（
202
）的底部通过丝杆一（
205
）进行支撑，所述打印平台（
202
）的底部固定连接有丝杆螺母一（
204
），且所述丝杆一（
205
）的上端螺纹连接在丝杆螺母一（
204
）内，所述丝杆一（
205
）的下端通过联轴器一（
206
）与伺服电机（
207
）的转动轴相连接
。3.
根据权利要求1所述的用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，其特征在于：所述下料装置（3）还包括分隔闸（
304
）
、
输料口（
308
）
、
储料箱（
309
）
、
输料管道（
310
）
、
气体回流通道（
307
）和进气通道（
311
），所述分隔闸（
304
）呈水平状安插在下料箱（
302
）内，所述输料口（
308
）开设在下料箱（
302
）的上端一侧，所述储料箱（
309
）安装在储料箱平台（
201
）上，且所述储料箱（
309
）与输料口（
308
）之间通过输料管道（
310
）相连通，所述气体回流通道（
307
）位于下料箱（
302
）底端内部，所述气体回流通道（
307
）呈
45
°
向上，所述进气通道（
311
）开设在下料箱（
302
）顶部
。4.
根据权利要求1所述的用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，其特征在于：所述超声滚压装置（4）包括换能器（
401
）
、
变幅杆（
402
）
、
滑杆二（
403
）
、
振动辊（
404
）和振动辊固定架（
405
），所述换能器（
401
）与变幅杆（
402
）连接，所述变幅杆（
402
）与振动辊（
404
）接触，所述振动辊（
404
）位于振动辊固定架（
405
）内部，且所述振动辊（
404
）的两端连接有滑杆二
（
403
）
。5.
根据权利要求1所述的用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，其特征在于：所述支架（5）还包括连杆保护壳（
503
），所述连杆保护壳（
503
）呈半圆环状设置，且所述连杆保护壳（
503
）固定连接在滑槽二（
504
）的外围
。6.
根据权利要求1所述的用于增材制造的超声滚压铺粉一体化装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑轩宇，郝敬宾，杜沁，胡兼华，沈丁，刘昊，杨海峰，刘新华，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：