[实用新型]一种刮粉与喷粉结合的多光束激光增材机

说明书

一种刮粉与喷粉结合的多光束激光增材机，设置有预置铺粉式供粉机构和同步送粉式供粉机构两套可供控制器控制选择的供粉机构，两套供粉机构中均包括两组左右对称的供粉装置，分别与双头激光扫描箱中射出的左右两束激光束相配合。多光束激光发生装置中，左半反镜将光纤激光器生成的原始激光束分为两束，两束激光束分别由左右扫描头中的振镜控制移动并射向增材旋转圆底板上的指定位置，供粉机构与激光束相配合进行激光增材制造。增材工件承载装置中，随着增材制造的进行，蜗杆电机控制升降托板缓慢升降，使工件的增材加工面与扫描头之间保持稳定高度，配合增材制造，提高制造稳定性。底座板上还安装有控制器，可以控制增材机各个部件的运行。

技术领域：激光增材制造领域。

背景技术：激光增材制造技术，俗称3D打印，是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除一切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种激光增材机，该增材机将刮板预置式激光熔覆与同步送粉式激光熔覆技术融于一体，并能提供两束甚至多束激光束同时进行增材制造，能够有效提高工作效率，一种刮粉与喷粉结合的多光束激光增材机。本增材机主要包括：双头激光扫描支撑箱、光纤激光器、激光头、传输光缆、扫描头移动电机、移动丝杠、旋转电机、电动伸缩杆、电动伸缩管、送粉控制阀、万向连接球、喷头、刮板、进粉筒、进粉筒推料活塞、主筒体、主筒体支撑杆、升降托板、底座板、控制器、蜗轮电机、半反镜、反射镜。在本增材机中，粉料的供给有两种方式，包括预置铺粉式和同步送粉式，由控制器控制选择需要的供粉方式，预置铺粉式由刮板转动将粉料铺成薄层用于增材制造，同步喷粉式由喷头喷送粉料到指定工作位置，与左右激光扫描头相配合进行增材制造。多光束激光，由光纤激光器产生的一束激光经半反镜作用分成两束，这两束激光具有完全相同的性质与特性，可以确保加工产品的质量和多光束同步增材产品组织之间的一致性，并在此前提下缩短增材制造时间，提高制造效率。

结构一、预置铺粉式供粉机构

预置铺粉式供粉机构包括左右两组供粉机构，由左右两侧的刮板进粉控制阀、刮板进粉筒体、刮板进粉筒推料活塞、刮板进粉活塞的电动推杆、推杆电机、刮板，以及耐磨板、步进电机与行星轮系组成。增材粉料由两侧的刮板进粉控制阀控制进入并储存在刮板进粉筒体内待用，推杆电机启动，刮板进粉活塞的电动推杆推动活塞动作，将储存在刮板进粉筒体内的粉料推入主筒体中，刮板将送入主筒体的粉料刮送到工作位置，并将其在增材旋转圆底板上刮铺成均匀薄层，用于增材制造。左右刮板的转动由步进电机控制，经行星轮系传动，同时带动左右刮板工作，可以使左右两个刮板相互配合，二者互不干扰，且无遗漏地刮到主筒体底部所有区域。

结构二、同步送粉式供粉机构

同步送粉式供粉机构包括左右两组对称设置的供粉机构，由喷粉来粉管、喷粉控制阀、喷粉水平电动伸缩管、喷粉管万向连接球、喷粉垂直电动伸缩管与喷头、喷粉俯仰电动伸缩杆、电动推杆电机、喷粉水平转动电机组成。增材粉料从喷粉来粉管通过，由喷粉控制阀控制进入摆动伸缩式喷粉结构，并由喷头将粉料喷送到增材旋转圆底板上的指定位置，配合激光束进行增材制造。摆动伸缩式喷粉结构由喷粉水平电动伸缩管、喷粉管万向连接球、喷粉垂直电动伸缩管与喷头组成，并通过喷粉转动电机轴支撑板固接在主筒体上，水平电动伸缩管和垂直电动伸缩管为空心伸缩管制作而成，可使粉料通过。喷粉管喷头的动作，由喷粉水平转动电机控制水平方向的摆动，由喷粉水平电动伸缩管控制水平方向的移动，由喷粉垂直电动伸缩管控制垂直方向的移动，由喷粉俯仰电动伸缩杆配合喷粉管万向连接球控制垂直方向的转动。

结构三、多光束激光发生装置