用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置及方法

摘要

本发明提供了一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置及方法，包括用于零件增材制造成形的成形腔，还包括位于成形腔内的如下装置：?与成形腔连接且位于刮刀组件运动路径后端上方的粉仓，用于金属粉末贮存与撒粉；?与成形腔连接的直线导轨及安装于直线导轨的滑块，用于引导刮刀组件的运动路径；?安装于滑块的刮刀支架组件，用于连接刮刀组件；?刮刀组件，用于增材制造过程的铺粉，将粉仓撒出在运动路径后端的金属粉末推到位于运动路径前端的成形区域，形成粉层。

权利要求

1.一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置，其特征在于，包括用于零件增材制造成形的成形腔，还包括位于成形腔内的如下装置：-与成形腔连接且位于刮刀组件运动路径后端上方的粉仓，用于金属粉末贮存与撒粉；

-与成形腔连接的直线导轨及安装于直线导轨的滑块，用于引导刮刀组件的运动路径；

-安装于滑块的刮刀支架组件，用于连接刮刀组件；

-刮刀组件，用于增材制造过程的铺粉，将粉仓撒出在运动路径后端的金属粉末推到位于运动路径前端的成形区域，形成粉层；

所述成形腔内的左右两侧分别设置有一组依次连接的直线导轨、滑块、刮刀支架组件；

两组刮刀支架组件之间连接有所述刮刀组件；

所述刮刀支架组件包括：

-连接于滑块的支架；

-设置于支架的垂直孔内的螺柱；

-安装于螺柱以调整螺柱高度的旋钮；

-安装于支架的通孔内且旋紧时锁定螺柱高度的内六角螺钉；

所述刮刀组件包括：

-连接在两组刮刀支架组件的螺柱底端之间的前刮板；

-安装于前刮板后侧的后刮板；

-紧密夹持于前刮板与后刮板的相对面之间所形成凹槽内的橡胶条。

2.一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成方法，其特征在于，包括如下步骤：利用权利要求1所述的用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置，执行送粉与铺粉动作。

说明书

用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种送粉与铺粉集成装置，具体涉及一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉集成装置及方法。

背景技术

[0002] 金属熔化增材制造零件的关键指标主要包括致密度、精度与表面粗糙度，而铺粉质量和成形气氛将会对致密度和表面粗糙度产生非常重要的影响，尤其是钛合金、高温合金与铝合金等材料。所以说，送粉和铺粉装置是金属熔化增材制造的核心部件。

发明内容

[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种金属熔化增材制造送粉与铺粉集成装置及方法，以解决金属熔化增材制造的技术问题。

[0004] 根据本发明提供的一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置，包括用于零件增材制造成形的成形腔，还包括位于成形腔内的如下装置：

[0005] -与成形腔连接且位于刮刀组件运动路径后端上方的粉仓，用于金属粉末贮存与撒粉；

[0006] -与成形腔连接的直线导轨及安装于直线导轨的滑块，用于引导刮刀组件的运动路径；

[0007] -安装于滑块的刮刀支架组件，用于连接刮刀组件；

[0008] -刮刀组件，用于增材制造过程的铺粉，将粉仓撒出在运动路径后端的金属粉末推到位于运动路径前端的成形区域，形成粉层。

[0009] 优选地，所述成形腔内的左右两侧分别设置有一组依次连接的直线导轨、滑块、刮刀支架组件；

[0010] 两组中的刮刀支架组件之间连接有所述刮刀组件。

[0011] 优选地，所述刮刀支架组件包括：

[0012] -连接于滑块的支架；

[0013] -设置于支架的垂直孔内的螺柱；

[0014] -安装于螺柱以调整螺柱高度的旋钮；

[0015] -安装于支架的通孔内且旋紧时锁定螺柱高度的内六角螺钉；

[0016] 所述刮刀组件包括：

[0017] -连接在所述两组中的刮刀支架组件的螺柱底端之间的前刮板；

[0018] -安装于前刮板后侧的后刮板；

[0019] -紧密夹持于前刮板与后刮板的相对面之间所形成凹槽内的橡胶条。

[0020] 根据本发明提供的一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成方法，包括如下步骤：

[0021] 利用权利要求1所述的用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置，执行送粉与铺粉动作。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0023] 1、本发明结合金属增材制造技术，采用送粉与铺粉集成处理金属粉末，大大缩小了设备所需空间，易于成形气氛的控制，从而提高金属熔化增材制造成形构件的成形质量；

[0024] 2、采用刮刀铺粉，可以使粉层更为均匀，实现金属粉末对激光的稳定吸收，降低粉末熔化效果的差异性，在提高增材制造零件成形质量的同时，大大降低经济成本。

附图说明

[0025] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0026] 图1为本发明提供的用于金属增材制造送粉与铺粉的集成装置的A-A向剖视图；

[0027] 图2为本发明提供的用于金属增材制造送粉与铺粉的集成装置的前视图；

[0028] 图3为本发明中刮刀支架组件的侧面结构示意图；

[0029] 图4为本发明中刮刀支架组件的前面结构示意图；

[0030] 图5为本发明中刮刀组件的前面结构示意图；

[0031] 图6为本发明中刮刀组件的后面结构示意图；

[0032] 图7为本发明中刮刀组件的侧面结构示意图。

[0033] 1-成形腔

[0034] 2-粉仓

[0035] 3-直线导轨

[0036] 4-滑块

[0037] 5-刮刀支架组件

[0038] 6-刮刀组件

[0039] 7-内六角螺钉M12×45

[0040] 8-内六角螺钉M6×25

[0041] 9-支架

[0042] 10-旋钮

[0043] 11-螺柱

[0044] 12-内六角螺钉M4×20

[0045] 13-前铝板

[0046] 14-后铝板

[0047] 15-橡胶条

[0048] 16-内六角螺钉M4×20

具体实施方式

[0049] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0050] 本发明公开了一种用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置及方法，本发明公开的用于金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置包括：成形腔、连接成形腔的粉仓、与成形腔连接的导轨和滑块、与滑块连接的刮刀支架组件、与刮刀支架连接的刮刀组件。本发明在一套装置上实现了金属增材制造送粉与铺粉的高度集成，采用上端送粉再铺粉的方式，使得设备更加小型化，此外，采用可拆卸式刮刀大大降低了经济成本的同时，提高了铺粉的均匀性。

[0051] 具体地，本发明实现了在一套装置上实现了金属增材制造送粉与铺粉的紧凑集成，避免了在增材制造过程中铺粉不均匀，大大缩小了设备空间从而有利于控制成形气氛，从而提高增材制造零件成形质量。以下结合附图，具体说明本发明。

[0052] 请参阅附图1至图4(图1为图2中A-A向剖视图)，所述金属熔化增材制造送粉与铺粉的集成装置，包括成形腔1，还包括位于成形腔1内的粉仓2、直线导轨3、滑块4、刮刀支架组件5、刮刀组件6。

[0053] 粉仓2安装于成形腔1的后侧，所述成形腔1的左侧和右侧均安装有直线导轨3和滑块4，位于成形腔1的左侧、右侧的两个直线导轨3构成平行水平导轨，直线导轨3上安装有滑块4；滑块4上通过内六角螺钉M12×45安装有刮刀支架组件5，两个刮刀支架组件5的底端之间通过内六角螺钉M6×25安装有一刮刀组件6。

[0054] 所述刮刀支架组件5主要由支架9、旋钮10、螺柱11以及内六角螺钉M4×20构成，螺柱11安装于支架9的垂直孔内，旋钮10安装于螺柱11上并与螺柱11配合使用，用于调节螺柱11下端伸出垂直孔的距离，从而调整安装于螺柱11下端的刮刀组件6的高度；内六角螺钉M4×20安装于支架前侧孔内，用于刮刀组件6高度调整后的自锁，以确保刮刀组件不会上下窜动。

[0055] 所述刮刀组件主要由前铝板13、后铝板14、橡胶条15以及内六角螺钉M4×20构成。橡胶条15置于前铝板13和后铝板14共同组成的凹槽内，通过内六角螺钉M4×20将橡胶条15夹紧于凹槽内，并起到前、后铝板连接固定的作用。

[0056] 所述刮刀组件6沿着直线导轨3运动至成形腔1后侧时，粉仓2从其底部撒粉孔撒出金属粉末，然后，刮刀组件6推着金属粉末至成形腔的成形区域，从而在成形区域形成规定厚度的粉层，接下来，便可以进行金属熔化增材制造。

[0057] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。