[发明专利]一种用于大尺寸电子束3d打印的送粉系统

说明书

本发明提供一种用于大尺寸电子束3d打印的送粉系统，解决现有送粉系统效率低、不能实现均匀送粉、占用空间大以及粉末溢出的问题。该系统包括送粉装置和铺粉装置；送粉装置包括送粉壳体、粉轮组件和驱动组件；送粉壳体内设置有送粉腔，顶部设置有入粉口，底部设置有出粉通道；粉轮组件包括传动轴、送粉轮和两个防侧漏轮，驱动组件用于驱动传动轴转动；铺粉装置设置在送粉装置的下方，包括落粉盒和刮粉组件；落粉盒内设置有多个落粉腔，落粉腔内设置有多个打散板；落粉盒的顶部设置有与落粉腔连通的多个进粉口，且进粉口与出粉通道连通，底部设置有与落粉腔连通的多个出粉口；刮粉组件包括软刮板、硬刮板和压实板。

技术领域

本发明属于增材制造领域，具体涉及一种用于大尺寸电子束3d打印的送粉系统。

背景技术

电子束选区熔化(EBSM)金属增材制造技术采用电子束作为能量源，在高真空环境下通过逐层熔化金属粉末的方式制造实体部件。由于电子束的功率高、材料对电子束能量吸收率高，使得其制件具有致密度高、氧含量少、热应力低、不易变形开裂、打印效率高、材料利用率高等特点，在医疗、航空航天等领域得到应用广泛。

电子束选区熔化(EBSM)金属增材制造的工艺过程为：首先，在粉床表面铺展一层粉末，电子束对粉末进行预热保温，使其满足打印工艺参数需求；其次，电子束在计算机的控制下按照截面轮廓信息进行有选择的熔化，金属粉末在电子束的轰击下熔化，并与下面已成形部分粘接，实现层层堆积，直至整个零件全部熔化完成；最后，去除多余的粉末即可得到所需的三维产品。金属3D打印过程中，粉末的致密度和是否铺展平整直接决定了成型件的致密度、强度、精度和质量，所以，提高粉末的致密度是急需解决的问题。

目前，电子束选区熔化成形技术已逐渐成熟，成形效率和成形精度逐步得到提高，装备最大成形尺寸达到Φ350×380mm，成形尺寸精度达到±0.3mm。但是该技术不能满足大构件的制作要求，无法成形大尺寸的构件。因此，突破大尺寸构件连续制造的技术瓶颈，是提高大型电子束成形设备成形效率的关键技术。

若要满足大构件的制作要求，则需实现环形连续成形技术，螺旋扫描是环形电子束连续成形的基础。若实现螺旋扫描，则需有效连续的送粉系统。现有的送粉系统一般采用水平直线移动送粉方式，该种送粉方式若用在大尺寸电子束选区熔化设备上，不仅打印效率低，不能实现均匀送粉，还会造成金属粉末的浪费。同时，现有的铺粉装置存在以下问题：1)采用滚筒铺粉或刮板刮粉的方式，铺粉方式效率较低；2)铺粉辊将粉末铺展到成型缸过程中，会在铺粉辊前端造成大量粉末堆积，当堆积量较大时，粉末会溢满到铺粉辊后方，造成已铺粉末的破坏，增加阻力；3)采用刮板刮粉时，由于未对已铺平粉末进行压实，降低了粉末的密度，从而降低了成型件的致密度，提高了孔隙率；4)现有螺旋铺粉机构需上下移动，机构复杂且占用空间大。

发明内容

本发明的目的是解决现有送粉系统送粉效率低、不能实现均匀送粉、占用空间较大以及粉末溢出、造成粉末浪费的问题，提供一种用于大尺寸电子束 3d打印的送粉系统。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：