[发明专利]一种激光选区熔化3D打印生产线系统及控制方法

说明书

一种激光选区熔化3D打印生产线系统及控制方法，涉及增材制造领域，包括供粉装置、上粉筒、收粉筒以及多个3D打印机；所述上粉筒依次设在每个3D打印机上部，所述收粉筒依次设在每个3D打印机下部，所述供粉装置分别与每个所述上粉筒和每个所述收粉筒连接。本发明提出了一种激光选区熔化3D打印生产线系统及控制方法，能够集中供粉，稳定运行，并达到节省粉末的效果。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其涉及一种激光选区熔化3D打印生产线系统及控制方法。

背景技术

激光选区熔化3D打印，使用激光作为能量源，按照经前处理的模型切片文件，在金属粉末床层进行逐层扫描，金属粉末熔化、凝固，进而逐层堆积形成所需的金属零件。该技术具有成形速度快、综合力学性能优异、可实现任意复杂结构的成形等优点，在航空航天、医疗、汽车等领域取得不错的应用效果。

激光选区熔体3D打印技术的推广应用，不可避免要应对实际生产过程中小批量金属零件的生产任务，采用单台供料缸供粉的3D打印机进行生产，存在生产过程中因粉量不足而停机加粉、效率大幅降低、产品质量等问题。目前，国内外主流3D打印机厂商采用自动供粉方式，通过配备一套自动供粉的装置，解决生产过程中粉量不足的问题，但仍是单台3D打印机的工作模式，其实际生产效率仍受到限制；此外，为每一台3D打印机配备自动供料装备，大幅提高了设备成本，降低了生产效益。

针对上述问题，本发明提出一种集中供粉的模式，使用一套自动供粉装置为多台3D打印机供粉，组成一条3D打印生产线，为保证生产线可靠稳定的运行，本发明提出相应的控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了本发明提出的一种激光选区熔化3D打印生产线系统及控制方法，由一套供粉装置和多台3D打印机组成，供粉装置和3D打印机均使用PLC进行控制，能够集中供粉，稳定运行，并达到节省粉末的效果。

根据本发明的第一方面，提供了一种激光选区熔化3D打印生产线系统，包括供粉装置、上粉筒、收粉筒以及多个3D打印机；

所述上粉筒依次设在每个3D打印机上部，所述收粉筒依次设在每个3D打印机下部，所述供粉装置分别与每个所述上粉筒和每个所述收粉筒连接。

进一步的，所述供粉装置包括自上而下依次连接的过滤筛、储粉筒和风机，所述过滤筛与所述储粉筒之间设有第一连通阀，所述储粉筒与所述风机之间设有第二连通阀；

所述过滤筛的上侧还与所述第二连通阀的下侧连通。

进一步的，所述过滤筛为振动筛；

进一步的，所述风机包括第一循环风机和第二循环风机；

所述第一循环风机用于将金属粉末从所述收粉筒吹送至所述供粉装置内；

所述第二循环风机用于将金属粉末从所述供粉装置吹送至所述上粉筒内。

进一步的，所述第一循环风机与所述收粉筒的一侧连接，所述收粉筒的另一侧与所述过滤筛连接，所述收粉筒与所述过滤筛之间设有回粉阀。

进一步的，所述第二循环风机与所述上粉筒的下侧连接，所述上粉筒的上侧与所述过滤筛连接，所述上粉筒与所述过滤筛之间设有供粉阀。

进一步的，所述供粉装置、所述上粉筒和所述收粉筒内均设有料位传感器和氧含量传感器；

所述料位传感器能够检测所述供粉装置、所述上粉筒和所述收粉筒中的粉末含量；

所述氧含量传感器能够检测所述供粉装置、所述上粉筒和所述收粉筒中的氧含量。

进一步的，所述料位传感器包括上部传感器和下部传感器；

所述上部传感器触发时表明充满粉末，停止供粉；

所述下部传感器触发时表明缺少粉末，停止抽粉。