一種雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬零件增材制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]激光選區(qū)恪化(Selective Laser Melting, SLM)技術(shù)亦稱“金屬3D打印技術(shù)”是增材制造的前沿技術(shù)，利用直徑30?50微米的聚焦激光束，把金屬或合金粉末選區(qū)逐層熔化，堆積成一個冶金結(jié)合、組織致密的實(shí)體，從而獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結(jié)合的金屬功能零件。
[0003]SLM設(shè)備主要由激光器、光路系統(tǒng)、密封成形室、機(jī)械傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾個部分組成。其工藝流程如下:首先將三維CAD模型進(jìn)行切片離散及掃描路徑規(guī)劃，得到可控制激光束掃描的切片輪廓信息；其次，計(jì)算機(jī)逐層調(diào)入切片輪廓信息，通過掃描振鏡，控制激光束選擇性地逐線搭接掃描粉層上選定區(qū)域，形成面輪廓，未被激光照射區(qū)域的粉末仍呈松散狀。一層加工完成后，粉料缸上升微米，成形缸降低切片層厚的高度，鋪粉刷將粉末從粉料缸刮到成形平臺上，激光將新鋪的粉末熔化，與上一層融為一體。重復(fù)上述過程，直至成形過程完成，得到與三維實(shí)體模型相同的三維金屬零件。
[0004]貴重金屬直接成型的一個重要制約因素是材料昂貴，一般尺寸較小，目前市場上現(xiàn)有的SLM設(shè)備一般尺寸都在100X 10mm以上，對于貴重金屬而言并不適合。而且現(xiàn)有設(shè)備在粉末的回收和清理過程中沒有較多地考慮粉末浪費(fèi)問題，這對貴重金屬而言是不能接受的。因此有必要開發(fā)高精度的桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備及方法。用于克服現(xiàn)有SLM技術(shù)的缺陷，提高粉末回收和清理的效率，實(shí)現(xiàn)貴重金屬零件的高精度直接成型。
[0006]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備，包括密封成型室、光學(xué)傳輸系統(tǒng)、鋪粉裝置、成型缸22、粉料缸10，所述成型缸22和粉料缸10上方設(shè)置有成型平臺19，在成型平臺19上方設(shè)置移動平臺4，成型平臺19作為移動平臺4的導(dǎo)向軌道，使移動平臺4在其上左右移動；
[0008]所述移動平臺4上設(shè)置鋪粉裝置和取粉系統(tǒng)；
[0009]該取粉系統(tǒng)包括取粉基臺15、取粉筒14，所述取粉筒14設(shè)置在取粉基臺15的上方。
[0010]所述光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括依次連接的激光器3、擴(kuò)束鏡2、掃描振鏡1、光學(xué)透鏡13 ;
[0011]所述激光器3、擴(kuò)束鏡2和掃描振鏡I固定在成型室上部；
[0012]所述取粉筒14為圓筒狀，其上下端均開口，光學(xué)透鏡13嵌在取粉筒14的上端開口處，并隨移動平臺4移動。
[0013]所述取粉基臺15的中間為圓孔，圓孔的一側(cè)開設(shè)有一條縫隙，通過設(shè)置在取粉基臺15上的緊固件16對取粉筒14進(jìn)行固定或者夾持。
[0014]所述成型平臺19四周設(shè)有防止粉末撒漏的凸邊。
[0015]移動平臺4由電機(jī)7和驅(qū)動桿6驅(qū)動其沿著成型平臺19左右移動。
[0016]所述鋪粉裝置設(shè)置在移動平臺4的一側(cè)，并設(shè)置有取粉筒14和取粉轉(zhuǎn)接口。
[0017]所述鋪粉裝置、成型缸22、粉料缸10、成型平臺19、移動平臺4均置于密封成型室內(nèi)，密封成型腔內(nèi)設(shè)有氣體循環(huán)凈化系統(tǒng)。
[0018]所述移動平臺4呈“凹”型，滑動跨接在成型平臺19上。
[0019]所述成型缸22和粉料缸10的取粉基板8，采用電磁緊固裝置21與升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)9、23進(jìn)行固定。
[0020]上述雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備加工零件的成型方法如下:
[0021]開始成型前，移動平臺4停留在密封成型室的左端，每成型一層，移動平臺4自左向右鋪一層粉末，取粉筒14正好罩住零件18的成型面，光學(xué)傳輸系統(tǒng)的激光熔化金屬粉末5后，移動平臺4先向左移動，然后再向右移動鋪粉，如此循環(huán)，直至零件成型完成。
[0022]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0023]本實(shí)用新型雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備，采用雙缸式結(jié)構(gòu)，為了避免粉末浪費(fèi)，設(shè)計(jì)了易于粉末整體取出的取粉系統(tǒng)，使得成型缸/粉料缸內(nèi)的角落不會殘留粉末，并且成型缸/粉料缸上具有成型平臺，防止粉末撒漏。
[0024]本實(shí)用新型既能防止粉末浪費(fèi)，又節(jié)省粉末的回收和清理時(shí)間，可應(yīng)用于貴重金屬如金、銀、鉑等直接成型，在珠寶首飾行業(yè)具有較大的競爭力。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型成型平臺部分示意圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型取粉系統(tǒng)示意圖；
[0028]圖4a為取粉過程示意圖，即基板未頂入取粉筒時(shí)的示意圖；
[0029]圖4b為取粉過程示意圖，即取粉筒被夾緊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例
[0032]如圖1至4b所示。本實(shí)用新型雙缸式桌面型激光選區(qū)熔化成型設(shè)備，包括密封成型室、光學(xué)傳輸系統(tǒng)、鋪粉裝置17、成型缸22、粉料缸10、氣體循環(huán)凈化裝置、控制系統(tǒng)，所述成型缸22和粉料缸10上方設(shè)置有成型平臺19，在成型平臺19上方設(shè)置移動平臺4，成型平臺19作為移動平臺4的導(dǎo)向軌道，使移動平臺4在其上左右移動；
[0033]所述移動平臺4上設(shè)置鋪粉裝置17和取粉系統(tǒng)；
[0034]該取粉系統(tǒng)包括取粉基臺15、取粉筒14，所述取粉筒14設(shè)置在取粉基臺15的上方。
[0035]光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括依次連接的激光器3、擴(kuò)束鏡2、掃描振鏡1、光學(xué)透鏡13 ；
[0036]所述激光器3、擴(kuò)束鏡2和掃描振鏡I固定在成型室上部；
[0037]所述取粉筒14為圓筒狀，其上下端均開口，光學(xué)透鏡13嵌在取粉筒14的上端開口處，并隨移動平臺4移動。
[0038]所述取粉