[发明专利]一种SLM粉床压实及铺粉装置

说明书

本发明公开一种SLM粉床压实及铺粉装置；属于增材制造技术领域。包括工作平台、成形基板、落粉口、机械传动模块、铺粉模块、压实模块和送粉缸外壁；所述机械传动模块、铺粉模块、压实模块均位于工作平台上方；工作平台中间位置设置有成形基板；工作平台前端设置有落粉口；工作平台后侧下端、压实模块下方设置有送粉缸外壁；机械传动模块、铺粉模块与压实模块协同工作。本发明设计两种不同的压头结构适用不同的装粉流程；增加粉末之间的的紧实度和致密度；提高粉床密度；保证成型精度和力学性能；刮刀下端的倾斜面在同步带传送机构的推动作用下使粉末颗粒受到挤压并铺展到成形基板上；铺粉过程更加均匀平稳；铺粉效果显著提高。

技术领域

本发明涉及一种SLM粉床压实及铺粉装置；属于增材制造技术领域。

背景技术

增材制造技术不同于传统的减材及变形成形技术；可在没有模具的条件下迅速制造出任意复杂形状的三维实体零件；已广泛应用于航天、生物医学等领域。选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting, SLM）作为增材制造技术的一种；利用激光束作为热源对单层粉体进行有选择地加热熔化；是单层内和层间的粉体颗粒发生粘结；最终能快速成形出复杂形状的三维实体；成型精度高；致密度几乎可达100%；性能超过传统铸件。SLM加工零件过程中；铺粉质量的好坏直接影响成型精度和致密度。SLM所用的金属粉末是装在送粉缸中；在铺粉机构的作用下以一个微米级的厚度平铺在成形基板表面；在激光的作用下熔化凝固。球形的粉末颗粒之间呈现点接触状态；使颗粒与颗粒之间留有气孔；在铺粉过程中容易降低粉床密度；这种疏松的特性将导致成型精度变差；致密度降低。另外；现有的铺粉装置一般采用滚筒或胶质刮条；滚筒在滚动压粉过程中易将粉末携带卷起；造成铺粉不均匀；而胶质刮条容易磨损；在后续铺粉过程中产生刮痕；降低铺粉效果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题；提供一种SLM粉床压实及铺粉装置；该装置采用两种压头结构；结合刮刀的二次压实作用；显著提高粉床的致密度；提高零件的成型精度和力学性能。所述装置包括工作平台1、成形基板4、落粉口5、机械传动模块、铺粉模块、压实模块和送粉缸外壁33；所述机械传动模块、铺粉模块、压实模块均位于工作平台1上方；工作平台1中间位置设置有成形基板4；工作平台1前端设置有落粉口5；工作平台1后侧下端、压实模块下方设置有送粉缸外壁33；机械传动模块、铺粉模块与压实模块协同工作；

所述机械传动模块包括左导轨2、右导轨3、轴Ⅰ6、左带轮7、轴Ⅱ8、右带轮9、驱动电机Ⅰ21、主动杆22、联轴器23、从动杆24、从动皮带轮25、左皮带26、右皮带27、主动皮带轮28、固定块30、右滑块31、左滑块32；左导轨2、右导轨3对称固定在工作平台1的左右侧壁上；左滑块32滑动于左导轨2上；右滑块31滑动于右导轨3上；左滑块32与左皮带26之间通过固定块30固定连接；右滑块31和右皮带27之间通过固定块30固定连接；左皮带26前端绕过左带轮7；后端绕过从动皮带轮25；左带轮7套在轴Ⅰ6上；轴Ⅰ6固定在左导轨2上；从动皮带轮25固定在从动杆24上；右皮带27前端绕过右带轮9；后端绕过主动皮带轮28；右带轮9套在轴Ⅱ8上；轴Ⅱ8固定在右导轨3；主动皮带轮28固定在主动杆22上；主动杆22的一端通过联轴器23与从动杆24连接；主动杆22的另一端与驱动电机Ⅰ21的输出端连接；

所述铺粉模块包括刮刀10、连接杆11、调节齿轮12、齿条13、连接头14、横梁15、横杆16、卡槽17、转头18、转轴19、螺母20；横梁15的两端分别与右滑块31、左滑块32侧面连接；横梁15左右两端分别设置一个连接头14；连接头14下端与齿条13连接；两根齿条13的内侧各设置一个调节齿轮12；齿条13与调节齿轮12相互啮合；在调节齿轮12中部设置卡槽17；转轴19外圆周上设置与卡槽17形状相配合的结构并插入卡槽17中；转轴19一端与转头18连接；另一端依次穿过齿轮12、连接杆11、横杆16；并由螺母20将连接杆11、横梁16、齿轮12固定在一起；连接杆11下端与刮刀10连接；刮刀10设置于工作平台1上方；