[实用新型]激光选区熔化装置及3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光选区熔化金属3D打印技术领域，尤其是涉及一种激光选区熔化装置及3D打印机。

背景技术

增材制造3D打印技术是一种以数字模型文件(CAD)为基础，运用粉末状金属、PVC、树脂、纤维等材料，通过熔融沉积、激光烧结、激光熔化、激光固化、激光熔覆的方式通过专用软件对CAD三维构型物体，进行降维切片，然后按片逐层打印物体的构造技术，其是制造业中正在迅速发展的一项新兴技术，在英国《经济学人》杂志《第三次工业革命》一文中被称为第三次工业革命的重要标志之一。

激光选区熔化金属3D打印技术是在计算机程序的控制下利用高能量密度激光束进行扫描，将预先铺设好的金属粉末层进行选择性熔化并与基体冶金结合，然后不断逐层铺粉、扫描、熔化，最终完成三维金属零部件的制造过程，其是目前增材制造高端领域应用较多的一种金属3D打印技术。该技术可制造复杂形状的金属零件，其成型件力学性能好、精度高，成型构件可达到传统冶金制成件99％以上的致密度，在医疗、航空航天、产品研发等领域均有重要应用。

现有技术中的激光选区熔化金属3D打印机的激光光束通过激光振镜反射到金属粉末层对其进行选择性熔化，通过调节激光振镜的偏转角度来调节激光光束照射金属粉末层的位置，从而熔化不同位置处 的金属粉末层。但由于受激光振镜偏转角度的限制，使得激光光束照射到金属粉末层的范围较小，使该工艺技术装备成型的圆筒形的构件直径较小，严重制约该工艺技术及其装备在世界范围内的推广与应用。

据已知的资料显示，目前世界运用激光选区熔化工艺设备成型的最大尺寸构件体积为长500mm×宽500mm×高500mm。2016年我国科技部对增材制造领域的科技攻关项目共下拨中央财政经费4亿元左右，其中对两项激光选区熔化工艺装备的科技攻关经费投入3850.00万元，其中一项就是攻关成形尺寸范围≥500mm×500mm×500mm的技术装备，该项目实施周期为5年。现在运用该技术设备成形尺寸范围超过500mm×500mm×500mm体积的大尺寸构件，已经成为世界各国抢占智能化高端制造技术制高点的重要竞争方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于激光选区熔化装置及3D打印机，以解决现有技术中存在的成型的圆筒形的构件直径较小的技术问题。

本实用新型提供的一种激光选区熔化装置，所述激光选区熔化装置包括：固定部、活动部以及移动机构；所述活动部与所述固定部滑动连接；所述移动机构与所述活动部连接，用于驱动所述活动部相对所述固定部沿圆周方向移动；所述移动机构用于与3D打印机的控制系统电连接；所述活动部用于安装3D打印机的激光耦合与激发机构；所述固定部用于与3D打印机的箱体固定连接。

进一步地，所述活动部包括移动件和安装件；所述安装件与所述移动件固定连接；所述安装件用于安装3D打印机的激光耦合与激发 机构；所述移动件与所述固定部滑动连接；所述移动机构与所述移动件连接，用于驱动所述移动件相对所述固定部做圆周运动。

进一步地，所述活动部包括移动件、安装件以及转动机构；所述安装件与所述移动件转动连接；所述转动机构与所述安装件连接，用于驱动所述安装件相对所述移动件转动；所述转动机构用于与3D打印机的控制系统电连接；所述安装件用于安装3D打印机的激光耦合与激发机构；所述移动件与所述固定部滑动连接；所述移动机构与所述移动件连接，用于驱动所述移动件相对所述固定部做圆周运动。

进一步地，所述固定部为呈圆环形的滑轨；所述移动件包括移动基座；所述移动基座与所述滑轨滑动连接。

进一步地，所述滑轨包括多个呈圆弧形的子轨；多个所述子轨依次连接形成圆环形；所述移动基座包括多个子基座；所述移动机构包括多个移动结构；所述安装件包括多个子安装座；

多个所述子基座与多个所述子轨一一对应设置；每个所述子基座均与一个所述子轨滑动连接；多个所述子安装座与多个所述子基座一一对应固定连接；每个所述子安装座均用于安装3D打印机的激光耦合与激发机构；

多个所述移动结构与多个所述子基座一一对应设置，每个所述移动结构与一个所述子基座连接，用于驱动所述子基座沿所述子轨的延伸方向滑动。

进一步地，所述移动件包括内侧滑轮和外侧滑轮；所述内侧滑轮与所述移动基座靠近所述滑轨的内圈的一端转动连接；所述外侧滑轮与所述移动基座靠近所述滑轨的外圈的一端转动连接；所述内侧滑轮与所述外侧滑轮均竖直设置，且均与所述滑轨抵接。