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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造,具体涉及一种多材质同面异材多工位选区激光熔融的方法。
技术介绍
1、选区激光熔化成型技术是通过高能激光束的区域选择性照射使金属粉末熔化形成熔池,而后在基板上凝固,进行逐层打印成型零件的一项3d打印技术。在该技术中,通过对三维零件模型进行建模并切片,获得该零件的二维平面信息并将二维平面信息导入计算机进行增材制造过程。该种技术成型后的零件表面精度高,成型性能好,具有广阔的发展前景。
2、现有的3d打印机的具体加工过程中是每加工完一层,工作台下降一定的距离,送粉器送出一定量的粉末再由铺粉机构将其铺平,然后激光对该层粉末进行烧结处理,烧结-工作台下降-送粉-铺粉这一过程不断重复,最终完成加工。
3、目前的设备使用刮刀进行铺粉,通常在同一个平面内只能铺同一种粉末。然而,当所打印的零件需要在同一平面不同的区域放置不同的材料时,或者在不同高度不同区域放置不同的材料时,当前使用刮刀、粉刷或滚筒铺粉的方式将会造成刮刀运动过程中多种粉末的混合,导致不同区域的粉末成分被污染,无法实现同一平面多区域异种粉末的铺放,进而多种粉末无法在同一平面内单独分区打印。
4、安学辉等人在专利技术名称为“带原料混合机构的sls打印机铺粉装置”、公开号为cn107901411a的中国专利技术专利中,公开了一种带原料混合机构的sls打印机铺粉装置,克服现有技术中的sls型3d打印机的工作过程中,铺粉辊容易产生阻塞现象,而且无法自动将两种或者两种以上的原料粉末有效地混合在一起进行打印的问题,但是不足点在于该装置无法
5、因此,提供亟需一种在工作过程中可以根据需要将两种或者两种以上的原料粉末在同一平面进行打印,并且避免原材料浪费问题的金属打印机同面异材移印装置及其方法可以满足更多的工作需求。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本专利技术为了克服现有3d打印机同一个平面内只能铺同一种粉末的缺陷,公开了一种多材质同面异材选区激光熔融加工的方式。
2、本专利技术在可移动备粉平台中将粉末吸成所需要的形状,留下需要的粉末区域。将备粉平台翻转,并移动到成型缸上方,将粉末落在打印平台上。将每一种粉末都吸成相应的图形,并落在打印平台上。重复的次数与粉末种类数量相同。最终将多种粉末在成型缸增材平台上组合成一个相互互补的一个完整图案,将成型缸移动到激光工位后使用激光对所需熔化的粉末进行选区熔化加工。在整个工作过程中能够根据不同部位的功能需求选择最适合的材料,通过将不同材料在相应的位置上进行铺粉,可以根据需要将两种或者两种以上的原料粉末在同一平面进行打印,可以实现部件的局部强度、刚度或其他性能的优化,这样可以最大程度地提高部件的功能性能。
3、一种多材质同面异材多工位选区激光熔融的方法,具体包括如下步骤:
4、将需要打印的构件根据粉末的种类进行分区,拆分成不同部件的独立模型,并每种粉末进行切片;
5、惰性气体引入到加工区域后;
6、为每一种粉末准备一个完全相同的可移动备粉平台;
7、备粉平台铺设单种材质粉末,粉末铺成所需的厚度、形状;
8、确保每个单种材质的粉末铺设形状,即每个单种材质的粉末在移动到相同位置分别垂直落在同一加工区域时,能够在横截面上组合成一个相互互补的一个完整图案;
9、根据每个可移动备粉平台所需要的铺设粉末的形状,去除不需要区域的粉末,留下需要的粉末区域;
10、以上设置的所有可移动备粉平台分别进行移动到相同位置后并翻转,使得粉末垂直落在加工区域;
11、使用激光对单层的加工区域内不同可移动备粉平台上落下粉末,分别进行选区熔化加工,完成一层打印;
12、依照上述步骤继续加工第二层、第三层...,直至加工完成。
13、进一步的,能够利用吸头吸取粉末去除不需要区域的粉末。
14、进一步的,确保可移动备粉平台分别进行移动到相同位置后并翻转时粉末不抛洒,需要保证粉末下落后粉末形状保持不变。
15、进一步的,可移动备粉平台具体选择成型缸,成型缸移动至加工区域转移能够通过直线电机及导轨完成。
16、与现有技术相比,本专利技术的显著优点在于:在整个工作过程中能够根据不同部位的功能需求选择最适合的材料,通过将不同材料在相应的位置上进行铺粉,可以根据需要将两种或者两种以上的原料粉末在同一平面进行打印,可以实现部件的局部强度、刚度或其他性能的优化,这样可以最大程度地提高部件的功能性能。
17、应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。
18、本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多材质同面异材多工位选区激光熔融的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用吸头吸取粉末去除不需要区域的粉末。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,粉末的种类没有限制,能够完成同一平面内2-10000种不同材料的铺粉、转移、熔融。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在增材方向上每一层的形状均能够选择不同。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确保可移动备粉平台分别进行移动到相同位置后并翻转时粉末不抛洒,需要保证粉末下落后粉末形状保持不变。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,可移动备粉平台具体选择成型缸,成型缸移动至加工区域转移能够通过直线电机及导轨完成。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,增材平台上按照材料分区进行激光熔化加工,进而打印成型具有2种及以上材料分布的零件。
【技术特征摘要】
1.一种多材质同面异材多工位选区激光熔融的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用吸头吸取粉末去除不需要区域的粉末。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,粉末的种类没有限制,能够完成同一平面内2-10000种不同材料的铺粉、转移、熔融。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在增材方向上每一层的形状均能够选择不同。
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