[发明专利]一种空间粉末床增材制造加工系统及方法

权利要求书

1.一种空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，包括成型舱、光路系统、铺粉系统、保护气体循环过滤系统以及控制模块，其中：

所述成型舱内充满保护气体；

成型舱内设置有粉缸和成型缸，

所述铺粉系统将金属粉末从粉缸送至成型缸，并将金属粉末铺置于成型缸的基板上；

所述光路系统对铺粉进行加工；

所述保护气体循环过滤系统将保护气体在所述成型舱内循环运动；

所述控制模块控制光路系统的加工、铺粉系统的运动以及保护气体循环过滤系统的运动；

所述成型缸底部连接真空泵形成负压，驱动粉末床内部形成从上往下的气流来固定粉末床。

2.根据权利要求1所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，所述光路系统包括半导体阵列激光模块，半导体阵列激光模块采用半导体面阵列激光器模块或移动的半导体线阵列激光器模块。

3.根据权利要求2所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，还包括准直模块和平凸透镜，其中：

准直模块将半导体列阵激光模块的发散光束变成平行光束；

平凸透镜将所述平行光束聚焦，对金属粉末加工。

4.根据权利要求1所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，所述铺粉系统包括铺粉装置，铺粉装置包括刮刀，刮刀将粉末从粉缸送至成型缸，当粉缸往上运动一个层厚的距离时，成型缸往下运动一个层厚的距离，通过刮刀将粉末均匀铺置于成型缸的基板上。

5.根据权利要求1所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，所述保护气体包括惰性气体。

6.根据权利要求1所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，所述保护气体循环过滤系统包括吹风管路、过滤器、鼓风机以及风速自适应调节器，其中：吹风管路、过滤器、鼓风机以及风速自适应调节器依次首尾连接在成型舱内循环，过滤金属粉末未熔化产生的飞溅物。

7.根据权利要求2所述的空间粉末床增材制造加工系统，其特征在于，所述半导体阵列激光模块包括TEC制冷系统。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的空间粉末床增材制造加工系统的空间粉末床增材制造加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

模型处理步骤：采用分层切片软件处理所需要成型的模型；

过滤循环步骤：打开保护气体循环过滤系统；

铺层步骤：通过铺粉系统将金属粉末均匀的铺满基板；

加工步骤：控制光路系统工作，成型缸下降、粉缸上升；

循环操作步骤：循环铺层步骤和加工步骤，直至加工完成。