[发明专利]激光烧结与静电纺丝相结合的快速成型装置及方法

权利要求书

1.一种激光烧结与静电纺丝相结合的快速成型装置，其特征在于：包括计算机(14)以及由计算机(14)控制的工作缸、激光烧结装置、静电纺丝装置，所述的工作缸由按左右并排设置的供粉缸(1)和成型缸(13)组成，在两缸内均设有升降活动底板，供粉缸(1)内盛有非金属粉末材料(2)，在供粉缸(1)的上沿一侧设有可沿工作缸面做平向往复运动的铺粉器(3)，在成型缸(13)的上沿设有可沿成型缸面做平向往复运动的混粉器(10)，激光烧结装置和静电纺丝装置设置在成型缸(13)的上方，其中所述的激光烧结装置包括用于对成型缸(13)内粉末材料(2)进行照射烧结的激光器(5)和扫描系统(6)，所述的静电纺丝装置包括由计算机(14)控制的高压电源(12)和内装电纺溶液的溶液料筒(7)，溶液料筒(7)的下端出口通过调节阀(8)连装有一个喷射电纺溶液的针头(9)，高压电源(12)的正极以及负极分别与针头(9)以及成型缸(13)相连接。

2.根据权利要求1所述的激光烧结与静电纺丝相结合的快速成型装置，其特征在于：所述的混粉器(10)可以在计算机(14)的控制之下往返于成型缸(13)上沿的两侧之间，实现电纺纤维的破碎以及与非金属粉末材料(2)的混合。

3.一种采用权利要求1所述快速成型装置的激光烧结与静电纺丝相结合的快速成型方法，其特征在于包括以下步骤：

[1]、在计算机(14)中绘制三维实体模型；

[2]、利用分层软件对三维实体模型进行分层处理，获得分层截面信息；

[3]、调节供粉缸(1)内升降活动底板使之上升一层高度，使供粉缸(1)中非金属粉末材料(2)高出缸沿，通过计算机(14)控制设于供粉缸(1)左侧的铺粉器(3)自左向右运动进行非金属粉末材料(2)的平铺，将高出供粉缸(1)缸沿部分的非金属粉末材料(2)平铺至成型缸(13)工作面上，平铺结束后铺粉器(3)返回左侧原位；

[4]、计算机(14)控制静电纺丝装置进行纺丝，将电纺纤维(4)沉积在成型缸(13)先前铺好的粉末床体之上；

[5]、使供粉缸(1)再上升一层的高度，并通过计算机(14)控制铺粉器(3)自左向右运动，再次进行非金属粉末材料(2)的平铺，将高出供粉缸(1)缸沿部分的非金属粉末材料(2)平铺在成型缸(13)电纺纤维沉积层上，平铺结束后铺粉器(3)返回原位；

[6]、设置在成型缸(13)上沿右侧的混粉器(10)在计算机(14)的控制下自右向左运动，在对电纺纤维(4)进行破碎的同时使之与非金属粉末材料(2)均匀混合；

[7]、已位于成型缸(13)上沿左侧的混粉器(10)在计算机(14)的控制下，自左向右运动对已做首次混合的电纺纤维(4)与非金属粉末材料(2)的混合粉进行二次混粉，直至混粉器(10)运动至右侧原位；

[8]、通过计算机(14)控制铺粉器(3)自左向右运动对电纺纤维(4)与非金属粉末材料(2)的二次混合粉进行紧密压实，紧密压实结束后铺粉器(3)返回原位；

[9]、在计算机(14)的控制之下，激光烧结装置依据分层软件给定的分层截面信息按照相应的路径和相应的激光工艺参数对紧密压实的电纺纤维(4)与非金属粉末材料(2)的二次混合粉进行烧结成型，得到三维实体的一层面；

[10]、使成型缸(13)内升降活动底板下降一层高度，重复步骤[3]～[9]进行三维实体其余层面的加工，直至整个非金属三维实体成型件烧结完成。