[实用新型]一种用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铺粉设备，特别是一种用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置。

背景技术

快速制造（Rapid Manufacturing，RM）技术是目前国内外材料加工成型技术研究的热点，该技术是应用分层制造的原理，用激光熔覆烧结材料粉末，逐层将CAD模型转换为实体零件。由于它采用速熔速凝技术可获得均匀细小的金相组织，致密度接近100％，因而材料机械性能较传统加工方法更为优异。RM技术按照材料粉末进入激光熔池的方式不同可以分为两种，一种为同步送粉的激光立体成形技术(Laser Solid Forming,LSF)，另一种为预制铺粉的选区激光熔覆技术(Selective Laser Melting，SLM)。LSF同步送粉方式的缺点在于成型材料上部结构缺乏支持，所以难以成型形状较为复杂的零件，而SLM技术由于是逐层铺粉，零件埋于粉床中每一层都有下面粉床的支持，故克服了这一问题。但是SLM技术不仅需要激光器和数控车床，还需要有一套复杂的铺粉控制系统，这一系统由送粉缸、成型缸、粉末回收缸以及刮粉装置组成。由于这一原因，这两种技术（LSF和SLM）一般情况下无法在同一套设备中实现应用，即LSF成型系统无法实现SLM的加工，反之亦然。这在某种程度上来讲就造成了设备资源的浪费。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种结构简单且小型化的用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置，该装置能够迅速方便的置于LSF系统设备中，在不需要对整体设备做大的改换的条件下在LSF设备上实现对SLM加工技术的应用。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一种用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置，其特征在于，包括底座，在底座上方放置有带凹槽的基板，在不锈钢底座四个角固定有引导柱，在带凹槽的基板上方通过引导柱至少放置有一个中空的不锈钢板。

本实用新型的其它特点是：

所述的不锈钢板的中空位置与带凹槽的基板的凹槽位置相对应。

所述的不锈钢板的厚度相同或不同。

本实用新型的用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置，具有以下优点：

1、整个装置只包含底座、基板、引导柱和不锈钢板4个部分，结构简单，加工制作方便，造价较低；

2、底座以及基板的大小可以根据制作零件的大小以及LSF设备的要求进行调整；

3、单层铺粉的厚度可以根据不锈钢板的厚度进行调节，铺粉层数可以根据钢板的数量进行调节。

附图说明

图1是本实用新型的用于选区激光熔覆粉末成型加工的铺粉装置结构示意图；

图2是不锈钢板的结构示意图（单位：mm）。

图中的标记分别表示：1、底座，2、引导柱、3、内有凹槽的基板，4、不锈钢板。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见附图1，本实施例给出一种用于选区激光熔覆粉末成型加工的装置的具体结构，包括底座1、引导柱2、带有凹槽的基板3，和不同厚度的不锈钢板4，四个引导柱2固定于底座1的四个角，将带有凹槽的基板3置于底座1上，底座4四个角的均有开孔，开孔的位置，大小对应四个引导柱3，不锈钢板4中空，中空部分对应于带有凹槽的基板3的凹槽位置。

如图2所示，本实施例中，不锈钢板4的尺寸为150mm×80mm，中空部分的尺寸为70mm×30mm，四个角留有和引导柱2匹配的孔，孔中心至边缘的尺寸为10mm。

使用时，将带凹槽的基板3放置于底座1上，将不锈钢板4通过引导柱3放在带凹槽的基板3上，且不锈钢板4的中空部分对应于带有凹槽的基板3的凹槽位置。将铺粉装置整体放置于LSF成型系统中，将材料粉末平铺于不锈钢板4的中空部分和带凹槽的基板3所形成的凹槽内（第一块不锈钢板4厚度由带凹槽的基板3中的凹槽深度决定）用刮板或玻璃棒刮平。激光熔覆第一层后，将第二块不锈钢板4由上至下插入4根引导柱3内，引导柱3起到固定和导向作用，第二块不锈钢板4最终置于带凹槽的基板3上部，第二块不锈钢板4的中空处与凹槽位置对应，再次铺粉，刮平进行第二层激光熔覆成型，依次置入相同或者不同厚度的不锈钢板4，铺粉，刮平，激光熔覆，即可实现粉末材料的SLM加工成型。

工作原理：

本实用新型的工作原理是：每一片不锈钢板4置于带凹槽基板3（也称粉床）的上方，即相当于将带凹槽基板3（粉床）相对应的下降了一层（层高由不锈钢板厚度决定），将钢板的中空部分铺粉烧结即可实现粉末材料的向上成型。由于不锈钢板在成型结束前始终由引导柱固定于基板的凹槽上方，故加工过程中不会出现粉床的坍塌，对成型材料起到了良好的支撑作用。