[发明专利]一种大尺寸移动吹吸烟选区激光熔化智能装备

说明书

本发明公开了一种大成形尺寸可移动式高效烟尘处理选区激光熔化装备，主要包括激光振镜系统、智能监测系统、铺粉吹吸烟集成装置、成形工作台系统、粉末回收系统，所述激光振镜系统用于该装备的能量源和扫描路径的实施。所述成形工作台系统包括基板、基台、预热系统、微动调平机构、粉末密封装置以及基台运动控制及反馈系统。基台运动控制及反馈系统则实现基台和基板上下运动和位置的实时反馈。所述粉末回收系统包含收粉仓及收粉罐，实现粉末的即时回收。本发明解决了选区激光熔化成形尺寸小、成形过程烟尘难以有效处理等难题，可实现大尺寸选区激光熔化成形及其烟尘的有效实时处理，保证了零件的高质量成形。

技术领域

本发明涉及一种金属激光增材制造设备，尤其涉及一种基于铺粉及吹吸烟机构一体式设计可移动式吹吸烟的选区激光熔化设备。

背景技术

选区激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是金属增材制造技术的一种，它能根据零件三维CAD模型的切片数据直接成形出接近完全致密且性能优良的金属零件。基于逐层选择性完全熔化的成形机理，SLM具有多种独特优势：(1)能成形高度复杂结构零件，如轻量化多孔结构、随性冷却流道等；(2)设计者设计自由度得到极大解放，排除了大量制造工艺约束，使其能设计出更多优秀产品；(3)加工过程无需工装夹具，使加工工序大大缩减，产品研发与生产周期大为缩短，从而能快速响应市场需求；(4)能实现零件的一体化成形，提高了零件的整体性能及其可靠性；(5)材料利用率高，无切削浪费，回收的金属粉末可以重复使用；(6)无环境污染。成形过程为在惰性密闭环境中进行的金属粉末熔化成形，惰性气体在设备内循环过滤使用，无工业废水。(7)快速熔化快速凝固的成形机理，能获得显著细化且均匀的显微组织，零件综合性能得到提升。因此，SLM技术已受到欧美等发达国家高度重视，并制定了大量的产业化发展政策。然而，在SLM产业化推进过程中，仍然面临着大量技术难题：(1)选区激光熔化设备成形尺寸小，难以满足航空航天、汽车等行业大零件应用需求；(2)成形过程烟尘难以有效处理。成形尺寸的增大，会导致吹吸烟跨距增加，由于重力作用烟尘会落在成形零件表面，对零件性能产生影响；(3)选区激光熔化设备自动化及智能化程度不够，成形前处理及后处理时间过长，且缺乏成形过程的智能处理，即面对成形过程中的成形缺陷无法实时监测并作出相应的反馈措施；(4)成形基板难以进行有效固定。针对大成形基板，通过简单在边缘进行螺钉固定，不能有效抑制基板中心区域由于热应力累计引起的变形。因此，这一系列问题都将阻碍选区激光熔化技术产业化发展。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种大尺寸移动吹吸烟选区激光熔化智能装备。可根据路径规划调整吹吸烟距离，实现移动式吹吸烟。在保证不影响铺粉质量的前提下，提高吹吸烟效率，从而提高零件成形质量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种大尺寸移动吹吸烟选区激光熔化智能装备，包括激光振镜系统、智能检测系统、铺粉吹吸烟集成装置、成形工作台系统、粉末回收系统；

所述铺粉吹吸烟集成装置包括吸烟装置和铺粉吹烟集成装置；

所述成形工作台系统包括基板、基台、电动磁吸机构、预热装置、导轨滑块机构、电机以及基台架，所述基台架垂直设置于所述导轨滑块机构上，所述电机与所述基台架驱动连接，所述电动磁吸机构设置于所述基板与所述基台接触面之间，所述预热装置设置于所述基台架上表面内；

所述吸烟装置为一对分别设置于所述基台上方的机架两侧上，且与所述铺粉吹烟集成装置在同一水平面设置；

所述粉末回收系统包括承接于所述基台两边缘的收粉仓；

所述铺粉吹烟集成装置滑动设置于所述基台上方；

所述激光振镜系统、智能检测系统均设置于所述基台上方。