本實用新型涉及一種用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,屬于增材制造技術領域。
背景技術:近幾年,增材制造技術(俗稱3D打?。┌l(fā)展迅速,隨著應用領域的不斷擴大愈來愈受到各方的重視。隨著國家各項利好政策的出臺,增材制造也受到了資本的青睞,在可預見的未來里,增材制造領域勢必迎來爆發(fā)式的增長。增材制造屬先進的數(shù)字化制造技術,它可根據(jù)CAD模型快速的制造出具有復雜幾何形狀的零件。增材制造技術集CAD技術、數(shù)控技術、激光技術和材料技術等現(xiàn)代科技成果于一體,是未來先進制造技術的發(fā)展方向。增材制造技術種類繁多,在金屬增材制造技術方面,選擇性激光熔化技術(SLM:SelectedLaserMelting)是極具發(fā)展前景的金屬零件增材制造技術,在打印過程中,激光束可以快速熔化金屬粉末并獲得連續(xù)的熔道,可以直接獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結合、高精度的近乎致密金屬零件。相比較其他金屬增材制造方法如LENS、SLS、DLF、EBM等,SLM具有成形效率高、精度高、力學性能優(yōu)良等優(yōu)點。選擇性激光熔化技術以激光為熱源對粉末材料進行選擇性激光熔化,是一種由離散點一層層堆積成三維實體的成型工藝。選擇性激光熔化技術,在開始加工之前,先將充有惰性氣氛(氬氣或氮氣)的工作室升溫,并保持在粉末的熔點以下。成型時,送料筒上升,鋪粉滾筒移動,先在工作平臺上鋪一層固定厚度粉末材料,然后激光束在計算機控制下按照截面輪廓對實心部分所在的粉末進行激光加工,使粉末溶化繼而達到冶金結合形成一層固體輪廓。第一層燒結完成后,工作臺下降設置的固定層厚的高度,再鋪上一層粉末,進行下一層燒結,未利用的粉末經(jīng)回收后可重新利用,如此循環(huán),形成三維的原型零件。選擇性激光熔化技術相比較傳統(tǒng)制造方法,產(chǎn)品的制造周期縮短了三分之一,材料利用率可達100%。該技術可使用材料種類多,包括常用的304、316不銹鋼、鈦合金、鈷鉻合金、鋁合金、鎳基高溫合金等,且選擇性激光熔化技術所制得的零件相對致密度可達100%,力學性能優(yōu)于鑄件與鍛件相當。選擇性激光熔化技術尤其適合復雜結構的成型,成型件與基體分離后僅作簡單的噴砂或拋磨處理即可使用。選擇性激光熔化技術作為一種先進制造方式,與傳統(tǒng)制造方式相比較有其諸多優(yōu)點。但是作為一種新技術,在發(fā)展的過程中也難免遇到瓶頸。由于必須在金屬基板上成型,零件成形后就面臨著與基板分離的問題。傳統(tǒng)的做法是在設計之初留有余量,成形后使用線切割將其從基板上切下。這種做法增加了零件制造的工作量,分離后要對零件進行精加工,分離后的金屬基板要經(jīng)過加工后拋磨才能重新使用。
技術實現(xiàn)要素:本實用新型所要解決的技術問題是提供一種采用全新結構設計,在針對選擇性激光熔化成形金屬構件實現(xiàn)支撐的同時,能夠有效實現(xiàn)金屬構件與金屬基板之間分離的用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置。本實用新型為了解決上述技術問題采用以下技術方案:本實用新型設計了一種用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,置于金屬基板上,用于支撐選擇性激光熔化成形的金屬構件,其特征在于:包括中間基板、至少三根上支撐件和至少三根下支撐件;其中,各根上支撐件的頂端為尖狀,各根上支撐件的底端陣列分布、活動設置于中間基板的上表面上,各根上支撐件的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板所在平面相互平行;各根下支撐件的頂端為尖狀,各根下支撐件的底端陣列分布、活動設置于中間基板的下表面上,各根下支撐件的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板所在平面相互平行。作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述各根上支撐件的高度彼此相等,所述各根下支撐件的高度彼此相等。作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述各根上支撐件為尺寸彼此相同的圓錐體,所述各根下支撐件為尺寸彼此相同的圓錐體。作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案:所述中間基板為多孔鏤空結構基板。本實用新型所述一種用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,具有以下技術效果:(1)本實用新型所設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,采用全新結構設計,在針對選擇性激光熔化成形的金屬構件實現(xiàn)支撐的同時,能夠有效實現(xiàn)金屬構件與金屬基板之間分離,便于將成形的金屬構件從金屬基板上取下來,且能夠保持金屬構件的完整性,大大提高了選擇性激光熔化成形金屬構件獲得的工作效率,并且由于上支撐件、下支撐件分別活動設置于中間基板的上表面上和下表面上,還可以根據(jù)實際金屬構件的尺寸與重量,靈活各上支撐件、各下支撐件分別位于中間基板上表面上、下表面上的位置,即分別調(diào)整支撐件分別在中間基板上下表面上的密度,以便針對金屬構件實現(xiàn)更加穩(wěn)固的支撐;(2)本實用新型所設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置中,針對各根上支撐件,進一步設計采用尺寸彼此相同的圓錐體,以及針對各根下支撐件,進一步設計采用尺寸彼此相同的圓錐體,通過擴大支撐件與中間基板的接觸面積,針對金屬構件在金屬基板上實現(xiàn)了更加穩(wěn)固的支撐。(3)本實用新型所設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置中,針對中間基板,進一步設計采用多孔鏤空結構基板,能夠有效節(jié)約金屬粉末。附圖說明圖1是本實用新型設計的用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置的結構示意圖;圖2是本實用新型設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置的應用示意圖。其中,1.金屬基板、2.金屬構件、3.中間基板、4.上支撐件、5.下支撐件。具體實施方式下面結合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。如圖1所示,本實用新型所設計的一種用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,置于金屬基板1上,用于支撐選擇性激光熔化成形的金屬構件2,具體包括中間基板3、至少三根上支撐件4和至少三根下支撐件5;其中,各根上支撐件4的頂端為尖狀,各根上支撐件4的底端陣列分布、活動設置于中間基板3的上表面上,各根上支撐件4的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板3所在平面相互平行;各根下支撐件5的頂端為尖狀,各根下支撐件5的底端陣列分布、活動設置于中間基板3的下表面上,各根下支撐件5的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板3所在平面相互平行。上述技術方案所設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,采用全新結構設計,在針對選擇性激光熔化成形的金屬構件2實現(xiàn)支撐的同時,能夠有效實現(xiàn)金屬構件2與金屬基板1之間分離,便于將成形的金屬構件2從金屬基板1上取下來,且能夠保持金屬構件2的完整性,大大提高了選擇性激光熔化成形金屬構件獲得的工作效率,并且由于上支撐件4、下支撐件5分別活動設置于中間基板3的上表面上和下表面上,還可以根據(jù)實際金屬構件2的尺寸與重量,靈活各上支撐件4、各下支撐件5分別位于中間基板3上表面上、下表面上的位置,即分別調(diào)整支撐件分別在中間基板3上下表面上的密度,以便針對金屬構件2實現(xiàn)更加穩(wěn)固的支撐。基于上述設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置的技術方案基礎之上,本實用新型還進一步設計了如下優(yōu)選技術方案:針對各根上支撐件4,設計彼此高度相等,以及針對各根下支撐件5,設計彼此高度相等;基于此,針對各根上支撐件4,進一步設計采用尺寸彼此相同的圓錐體,以及針對各根下支撐件5,進一步設計采用尺寸彼此相同的圓錐體,通過擴大支撐件與中間基板3的接觸面積,針對金屬構件2在金屬基板1上實現(xiàn)了更加穩(wěn)固的支撐。除此之外,針對中間基板3,進一步設計采用多孔鏤空結構基板,能夠有效節(jié)約金屬粉末。本實用新型所設計一種用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置,在實際應用過程當中,置于金屬基板1上,用于支撐選擇性激光熔化成形的金屬構件2,具體包括中間基板3、至少三根上支撐件4和至少三根下支撐件5;其中,中間基板3為多孔鏤空結構基板;各根上支撐件4為尺寸彼此相同的圓錐體,各根上支撐件4的頂端為尖狀,各根上支撐件4的底端陣列分布、活動設置于中間基板3的上表面上,各根上支撐件4的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板3所在平面相互平行;各根下支撐件5為尺寸彼此相同的圓錐體,各根下支撐件5的頂端為尖狀,各根下支撐件5的底端陣列分布、活動設置于中間基板3的下表面上,各根下支撐件5的頂端共同構成唯一平面,且該平面與中間基板3所在平面相互平行。如圖2所示,實際應用中,首先根據(jù)金屬構件2的尺寸和重量,分別調(diào)整好分別位于中間基板3上、下表面的各根上支撐件4、各根下支撐件5的位置,分別調(diào)整中間基板3上、下表面上支撐件的密度;然后,將所設計用于選擇性激光熔化成形金屬構件的支撐裝置放置于金屬基板1上,其中,中間基板3下表面上各根下支撐件5頂端與金屬基板1的表面為點接觸;然后將金屬構件2設置于中間基板3上表面上各根上支撐件4的頂端,且各根上支撐件4的尖狀頂端插入金屬構件2的下表面,且各根上支撐件4尖狀頂端插入金屬構件2下表面的深度為0.1mm—0.2mm;當金屬構件2成形結束后,使用尖嘴鉗將各根上支撐件4尖狀頂端與金屬構件2下表面的接觸位置剪斷,即可將金屬構件2取下來,并且保持了金屬構件2外觀的完整性。上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施方式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。