[实用新型]一种电子束钛合金粉末熔融成形的铺粉装置

说明书

本实用新型涉及一种电子束钛合金粉末熔融成形的铺粉装置，属于精密增材制造领域。储粉模块位于工作台上方、并通过支撑件与水平工作台固定连接，用以储存金属粉末并向铺粉模块输送金属粉末，对称直线行走模块中的两个相同的两个直线电缸对称布置在成型室两侧，并固定连接于水平工作台上，同时直线电缸的移动连接端与铺粉模块固定连接，余料回收模块中的两个竖直回收筒分别置于储粉箱两侧并与工作台和储粉箱固定连接。优点是使粉层均匀平整、密度较高且解决了压辊不能顺利通过金属飞溅颗粒和局部翘曲的难题，大幅度提高了装置的铺粉效果，同时提高了实验或产品加工的成功率。

技术领域

本实用新型属于精密增材制造领域，尤其涉及一种电子束钛合金粉末粉熔融成形(以下称钛合金电子束3D打印)的铺粉装置。

背景技术

随着智能增材制造技术的迅速发展，金属3D打印技术在多个行业得以应用和发展。金属3D打印装置根据热源进行分类，主要可以分为激光式和电子束式，由于电子束3D打印技术相对于激光3D打印技术存在着输出功率和扫描速度较高、预热效果较好等优势所以其有很大的发展前景。钛合金电子束3D打印的人体植入件在口腔科、神经外科、心血管科、胸外科、骨外科等生物医学领域有着极为广泛的应用需求，所以钛合金电子束3D技术是一种非常具有市场潜力的数字化快速成形加工技术。但钛合金电子术3D打印产品的力学性能及表面精度等方面都有待提高，其中钛合金粉末的铺粉效果起着重要的作用。

目前研究人员对激光式3D打印的铺粉装置进行了大量研究和结构设计，但是由于电子束式与激光式能量源性质的巨大差异，使得适用于激光式3D打印的铺粉装置应用在电子束3D打印过程中会出现诸多问题亟待解决。例如，电子束这种高能量的热源要求铺粉层密度较高以免产生金属飞溅和局部翘曲，所以不宜选用落粉、抖粉或者刮粉方式进行铺粉，然而压粉方式的铺粉机构很难顺利通过较大的金属飞溅颗粒和局部翘曲部分，会产生已成形部分的移动甚至是实验失败亦或是装置的损坏；由于电子束3D打印加工过程需要在真空隔磁的环境下进行，要求铺粉及加工过程中减少灰尘，保持工作环境清洁并消除元器件的磁性对电子束的影响，需要铺粉装置有较好的密封隔磁性以及防射线功能，并及时清理工作台表面的铺粉余料；由于医用人体植入件的个性化设计使得成形件的形状、大小及数量存在较大的差异，需要铺粉装置的铺粉区域具有可调性且铺粉速度较快，进而提高加工效率。上述问题很大程度上影响了加工环境、加工效率、铺粉效果以及装置的可靠性，直接影响了工件的加工效果。

发明内容

本实用新型提供一种电子束钛合金粉末熔融成形的铺粉装置，使其具有良好的铺粉效果，是结构完善，功能齐全的铺粉装置。

本实用新型采取的技术方案是：

包括储粉模块、铺粉模块、对称直线行走模块、余料回收模块和水平工作台，储粉模块位于工作台上方、并通过支撑件与水平工作台固定连接，用以储存金属粉末并向铺粉模块输送金属粉末，对称直线行走模块中的两个相同的两个直线电缸对称布置在成型室两侧，并固定连接于水平工作台上，同时直线电缸的移动连接端与铺粉模块固定连接，余料回收模块中的两个竖直回收筒分别置于储粉箱两侧并与工作台和储粉箱固定连接，用于将铺粉余料回收至储粉箱中。

本实用新型所述储粉模块包括储粉箱、储粉箱封口机构、支撑连接件，储粉箱通过支撑连接件与工作台固定连接，储粉箱封口机构与储粉箱支撑件固定连接，处于储粉箱出粉口的下端用以完成储粉箱出粉口的密封功能。

本实用新型储粉箱两侧面的上端分别留有两个矩形口，两个矩形口与余料回收模块的竖直回收筒的上端矩形口对齐；

储粉箱封口机构由封口片、两个电磁铁以及相应固定连接板组成，两个电磁铁通过相应的固定连接板与储粉箱支撑连接件固定连接，电磁铁移动端与封口片两端连接。