連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬粉末激光熔化成形技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)式選擇性激光恪化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性激光融化(Selective Laser Melting，SLM)是金屬件直接成型的一種方法，是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展，該技術(shù)基于快速成型的最基本思想，即逐層熔覆的“增量”制造方式，根據(jù)三維CAD模型直接成型具有特定幾何形狀的零件，成型過程中金屬粉末完全熔化，產(chǎn)生冶金結(jié)合；選擇性激光融化設(shè)備因其可成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、能夠直接使用的金屬零部件而得到廣泛關(guān)注，并被預(yù)測為可能引發(fā)“第三次工業(yè)革命”的關(guān)鍵技術(shù)之一；與傳統(tǒng)的減材制造方法相比，SLM技術(shù)可以直接成形具有復(fù)雜特征和薄壁類的金屬零部件，具有減少材料浪費、復(fù)雜零件加工不增加成本、無需開模、縮短產(chǎn)品周期等優(yōu)點；近幾年隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的新需求，越來越多的SLM產(chǎn)品運用到了航空航天、設(shè)備制造醫(yī)療等行業(yè)，同時也對SLM技術(shù)提出了新的需求；但是傳統(tǒng)的振鏡式SLM設(shè)備零件成形尺寸太小無法滿足大型零部件的制造需求，如果增加激光振鏡的數(shù)量實現(xiàn)拼接，一方面多工位的移動方式降低了生產(chǎn)效率，增加了設(shè)備的復(fù)雜程度，另一方面由于光學(xué)器件價格昂貴無疑又會增加設(shè)備的制造成本。
[0003]因此，就需要一種連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備，能夠適應(yīng)大尺寸零件的成形需求，能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工的連續(xù)性，避免由于拼接縫隙產(chǎn)生的缺陷，提高成形件的結(jié)構(gòu)強度，提高激光器利用率和成形效率，縮短零件的制造周期。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備，能夠適應(yīng)大尺寸零件的成形需求，能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工的連續(xù)性，避免由于拼接縫隙產(chǎn)生的缺陷，提高成形件的結(jié)構(gòu)強度，提高激光器利用率和成形效率，縮短零件的制造周期。
[0005]本實用新型的連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備，包括控制系統(tǒng)、振鏡掃描系統(tǒng)及成形系統(tǒng)，所述成形系統(tǒng)包括成形平臺、設(shè)在成形平臺上的成形基板及用于驅(qū)動成形基板沿垂直方向運動的基板驅(qū)動機構(gòu)，所述振鏡掃描系統(tǒng)、基板驅(qū)動機構(gòu)分別與控制系統(tǒng)相連；所述成形系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動成形平臺沿水平方向運動的平臺驅(qū)動機構(gòu)，所述平臺驅(qū)動機構(gòu)與控制系統(tǒng)相連。
[0006]進一步，所述平臺驅(qū)動機構(gòu)包括滾珠絲杠副及與滾珠絲杠副相配合的絲杠電機，所述滾珠絲杠副的輸入端與絲杠電機的輸出端相連，所述滾珠絲杠副的輸出端與成形平臺相連；所述絲杠電機與控制系統(tǒng)相連。
[0007]進一步，所述滾珠絲杠副設(shè)在成形平臺的底部。
[0008]進一步，所述成形系統(tǒng)還包括用于采集成形平臺的位置信號的位置傳感器及用于采集成形平臺的速度信號的速度傳感器，所述位置傳感器及均與控制系統(tǒng)相連。
[0009]進一步，所述成形系統(tǒng)還包括供粉裝置，所述供粉裝置包括儲粉箱及用于驅(qū)動儲粉箱沿水平方向運動的粉箱驅(qū)動機構(gòu)，所述儲粉箱的出粉口設(shè)有用于刮粉的刮刀；所述粉箱驅(qū)動機構(gòu)與控制系統(tǒng)相連。
[0010]進一步，所述成形系統(tǒng)共設(shè)有兩個對稱設(shè)置的供粉裝置。
[0011]進一步，該設(shè)備還包括機體，所述機體內(nèi)設(shè)有光學(xué)倉、成形倉及用于隔離光學(xué)倉與成形倉的隔離體，所述振鏡掃描系統(tǒng)設(shè)于光學(xué)倉，所述成形系統(tǒng)設(shè)于成形倉。
[0012]進一步，所述隔離體包括防護鏡片，振鏡掃描系統(tǒng)發(fā)出的激光穿過防護鏡片并射在成形基板的成形區(qū)域上。
[0013]進一步，所述防護鏡片為光學(xué)鍍膜石英鏡片。
[0014]進一步，所述基板驅(qū)動機構(gòu)為電動缸結(jié)構(gòu)。
[0015]本實用新型的有益效果:本實用新型的連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備，由于增設(shè)了平臺驅(qū)動機構(gòu)，成形平臺可沿水平方向運動，從而在不增設(shè)振鏡掃描系統(tǒng)的情況下有效增大了成形區(qū)域平面面積，能夠適應(yīng)大尺寸零件的成形需求，能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工的連續(xù)性，避免了由于拼接縫隙產(chǎn)生的缺陷，提高了成形件的結(jié)構(gòu)強度，提高了激光器利用率和成形效率，縮短了零件的制造周期。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實施例的連續(xù)式選擇性激光熔化設(shè)備，包括控制系統(tǒng)1、振鏡掃描系統(tǒng)2及成形系統(tǒng)，所述成形系統(tǒng)包括成形平臺31、設(shè)在成形平臺31上的成形基板32及用于驅(qū)動成形基板32沿垂直方向運動的基板驅(qū)動機構(gòu)33，所述振鏡掃描系統(tǒng)2、基板驅(qū)動機構(gòu)33分別與控制系統(tǒng)I相連；所述成形系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動成形平臺31沿水平方向運動的平臺驅(qū)動機構(gòu)，所述平臺驅(qū)動機構(gòu)與控制系統(tǒng)I相連；控制系統(tǒng)I可包括工控機11及運動控制卡12，工控機11通過PCI插槽與運動控制卡12連接，運動控制卡12控制激光的開關(guān)和振鏡的X、Y向掃描移動，實現(xiàn)對成形基板32的掃描，同時運動控制卡也可以控制基板驅(qū)動機構(gòu)33、平臺驅(qū)動機構(gòu)的協(xié)同運動；振鏡掃描系統(tǒng)2可包括激光器21和激光振鏡22，其原理及結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)一致，在此不再贅述；由于增設(shè)了平臺驅(qū)動機構(gòu)，成形平臺31可沿水平方向運動，從而在不增設(shè)振鏡掃描系統(tǒng)2的情況下有效增大了成形區(qū)域平面面積，能夠適應(yīng)大尺寸零件的成形需求，能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工的連續(xù)性，避免了由于拼接縫隙產(chǎn)生的缺陷，提高了成形件9的結(jié)構(gòu)強度，提高了激光器利用率和成形效率，縮短了零件的制造周期。
[0019]本實施例中，所述平臺驅(qū)動機構(gòu)包括滾珠絲杠副34a及與滾珠絲杠副34a相配合的絲杠電機34b，所述滾珠絲杠副34a的輸入端與絲杠電機34b的輸出端相連，所述滾珠絲杠副34a的輸出端與成形平臺31相連；所述絲杠電機34b與控制系統(tǒng)I相連；滾珠絲杠副34a為傳動部件，其可包括絲杠及絲杠螺母，絲杠與絲杠電機34b連接，絲杠螺母