[实用新型]一种选区激光烧结成型3D打印设备

说明书

技术领域

本实用新型属于3D实物成型技术领域，具体涉及一种选区激光烧结成型3D打印设备。

背景技术

3D打印技术又称三维打印技术，是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本，同时具有修改简单、尺寸稳定等诸多优点，被誉为“具有工业革命意义的制造技术”。

采用SLS（Selected Laser Sintering）选区激光烧结技术，该技术以激光器为能量源，通过红外激光束的能量，使照射部位的塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末融化并均匀地烧结在加工平面上。该方法可成型材料广泛，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料；未烧结区域的粉末对上层烧结区域可以起到支撑作用，因此无需额外设计支撑系统；与其他3D打印技术手段只能制造样品或模型相比，由于SLS技术直接将原材料烧结成型，确保了制件的强度，因此可直接成型复杂的高强度零部件，从而有效降低单件或小批量生产零件时的模具成本。目前存在的技术问题包括：1、在激光器照出激光束时，聚焦光斑直径的大小是一个重要的参数，在激光输出功率不变的情况下，聚焦光斑的直径越小，光斑的功率密度越高；同时，聚焦光斑直径的大小决定扫描间距的设定，而扫描间距又会对成型的效率和效果造成直接影响。在SLS的加工过程中，倘若聚焦光斑过大，除了会由于光斑功率密度不足造成粉末烧结质量低下外，还会导致相邻扫描线的烧结区域部分重叠。2、现有SLS成型过程中，工作台是在模型成型时渐渐地下降，下降的高度直接影响模型成品质量，工作台下降的精确高度也是一个重要的参数。3、在烧结过程中，对于粉末材料来说，由于粉末材料之间存在间隙，使得粉末材料导热性低，导致对激光的能量吸收效率低，造成粉末吸收能量不均匀，材料缺少流动性，烧结效果不理想。4、增加计算机数量是提高整机运算及生产效率的唯一途径，这导致了设备投入的增加，提高了成本。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种选区激光烧结成型3D打印设备，可直接成型复杂的高强度零部件，从而有效降低单件或小批量生产零件时的模具成本；有效控制聚焦光斑的直径和增加加热装置，提高烧结的质量；同时精确控制工作台上升高度，保证模型成型质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种选区激光烧结成型3D打印设备，其特征在于：包括激光器、送粉容器、工作容器、数控运动控制器和工业计算机，激光器连接有扫描系统，扫描系统包括聚焦镜、Y轴振镜和X轴振镜，光束透过聚焦镜、Y轴振镜、X轴振镜形成激光束，激光束照射到工作容器中，工作容器中设有工作台，工作台的底部设有第一连接柱，第一连接柱的另一端设有工作伺服驱动器，工作伺服驱动器连接数控运动控制器，工作容器的内壁上设有第一精密高度计，第一精密高度计连接工业计算机，送粉容器上设有铺粉滚筒，送粉容器中设有粉末供应台，粉末供应台的底部设有第二连接柱，第二连接柱的另一端设有铺粉伺服驱动器，铺粉伺服驱动器连接数控运动控制器，数控运动控制器连接工业计算机。

进一步，送粉容器的内壁上设有第二精密高度计，第二精密高度计连接工业计算机。

进一步，工作台的下方设有降温系统。

进一步，降温系统选用两台小型风扇。

进一步，送粉容器和工作容器的上方分别设有加热装置。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：