[发明专利]一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统

权利要求书

1.一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统，包括成形工作台面(1)，其特征在于：成形工作台面(1)下方中部设有一个成形缸(2)，成形缸(2)的两侧设有第一供粉缸(3-1)和第二供粉缸(3-2)，成形工作台面(1)上方两侧分别通过连接板(4)和桁架机构(5)固定连接，桁架机构(5)上配置有第一滑轨(8-1)和第二滑轨(8-2)，第一滑轨(8-1)和第二滑轨(8-2)在垂直方向上平行布置，第一滑轨(8-1)和第一滑块(11-1)配合，第一滑块(11-1)上连接有第一导杆(12-1)，第一导杆(12-1)底端连接有第一压粉板(9)；第二滑轨(8-2)和第二滑块(11-2)配合，第二滑块(11-2)上连接有第二导杆(12-2)，第二导杆(12-2)底端连接有第二压粉板(10)，第一压粉板(9)由连接在第一滑轨(8-1)一侧端部的第一步进电机(7-1)控制其进行左右移动，第二压粉板(10)由连接在第二滑轨(8-2)另一侧端部的第二步进电机(7-2)控制其进行左右移动，第一压粉板(9)和第一控制系统(13)连接，第二压粉板(10)和第二控制系统(14)连接。

2.根据权利要求1所述的一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统的快速成形方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将待打印零件的分层切片信息导出，对每一层的信息进行识别，其中包含待吸附粉末材料A的信息存入第一控制系统(13)中，包含待吸附粉末材料B的信息存入第二控制系统(14)中；

步骤二：将待吸附粉末材料A放置在第一供粉缸(3-1)内，将待吸附粉末材料B放置在第二供粉缸(3-2)内，第一压粉板(9)和第二压粉板(10)分别给予吸引力；

步骤三：通过第一控制系统(13)和第二控制系统(14)分别使第一压粉板(9)和第二压粉板(10)的下底面带有待打印零件的第n层切片信息，其中第一压粉板(9)下底面按照第n层信息中包含有待吸附粉末材料A的填充形状形成同等形状区域的吸引力，第二压粉板(10)下底面按照第n层信息中包含有待吸附粉末材料B的填充形状形成同等形状区域的吸引力；

步骤四：利用第一滑块(11-1)和第一导杆(12-1)将第一压粉板(9)向上移动，而后通过第一步进电机(7-1)和第一滑轨(8-1)移动第一压粉板(9)至第一供粉缸(3-1)的上方，吸附一层待吸附粉末材料A，然后移动第一压粉板(9)至成形缸(2)的成形面，向下压实粉末，断开第一压粉板(9)的吸引力，并移动第一压粉板(9)至起始位置；

步骤五：利用第二滑块(11-2)和第二导杆(12-2)将第二压粉板(10)向上移动，而后通过第二步进电机(7-2)和第二滑轨(8-2)移动第二压粉板(10)至第二供粉缸(3-2)的上方，吸附一层待吸附粉末材料B，然后移动第二压粉板(10)至成形缸(2)的成形面，向下压实粉末，断开第二压粉板(11)的吸引力，并移动第二压粉板(10)至起始位置；

步骤六：利用热源对成形缸(2)的成形面上铺设压实好的一层粉末进行扫描熔化成形；

步骤七：成形缸(2)向下移动一定层厚的距离，第一供粉缸(3-1)和第二供粉缸(3-2)分别向上移动一个层厚的距离；

步骤八：通过第一控制系统(13)、第二控制系统(14)分别使第一压粉板(9)、第二压粉板(10)的下底面带有待打印零件的第n+1层切片信息，其中第一压粉板(9)下底面按照第n+1层信息中包含有待吸附粉末材料A的填充形状形成同等形状区域的吸引力，第二压粉板(10)下底面按照第n+1层信息中包含有待吸附粉末材料B的填充形状形成同等形状区域的吸引力；

步骤九：重复上述步骤四到步骤八，逐层循环往复，最终成形出整个零件。

3.根据权利要求2所述的一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统的快速成形方法,其特征在于：所述的一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统的快速成形方法在惰性气体环境下或真空环境下进行。

4.根据权利要求2所述的一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统的快速成形方法,其特征在于：所述的步骤二中待吸附粉末是带静电粉末或带磁性粉末。

5.根据权利要求2所述的一种粉床增材制造单层多材料的面铺层系统的快速成形方法,其特征在于：所述的步骤二中给予压粉板吸引力的方式是通过压粉板连接高压电源使压粉板带有静电吸引力，或通过在压粉板下表面贴附磁铁使压粉板带有磁性吸引力。