[发明专利]电子束增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种电子束增材制造装置，其特征在于，包括：

真空成型室，具有预设的低真空度；

工作台，位于所述真空成型室内，包括升降成型平台和位于升降成型平台两侧的铺粉平台；

至少一个能量束单元，与所述工作台面对设置，所述能量束单元包括一个用于对粉床进行预热的第一电子枪和至少一个用于对预热后的所述粉床进行选区扫描熔化的第二电子枪，所述第二电子枪以所述第一电子枪为圆心进行转动选区扫描熔化，所述第二电子枪的电子束发射端距所述铺粉平台水平面的距离小于所述第一电子枪的电子束发射端距所述铺粉平台水平面的距离；

控制系统，包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第一电子枪连接，用于控制所述第一电子枪；所述第二控制单元与所述第二电子枪连接，用于控制所述第二电子枪；

其中，所述第一电子枪的功率大于所述第二电子枪的功率。

2.根据权利要求1所述电子束增材制造装置，其特征在于，所述能量束单元包括一个第二电子枪，所述第二电子枪以所述第一电子枪为圆心，以所述第一电子枪的最大扫描圆半径的1\2为半径绕所述第一电子枪转动。

3.根据权利要求2所述电子束增材制造装置，其特征在于，还包括圆形导轨，所述第二电子枪安装在所述圆形导轨上，通过所述圆形导轨绕所述第一电子枪转动。

4.根据权利要求1所述电子束增材制造装置，其特征在于，所述能量束单元包括多个第二电子枪，所述多个第二电子枪设置在第一电子枪周围，所述第二电子枪的个数及排布方式根据待加工工件的形状大小进行设置。

5.根据权利要求1~4任一项所述电子束增材制造装置，其特征在于，所述第一电子枪的功率为3kW～6kW，电流为0～100mA。

6.根据权利要求5所述电子束增材制造装置，其特征在于，所述第二电子枪的功率为2～3kW，电流0～50mA。

7.根据权利要求6所述电子束增材制造装置，其特征在于，

所述第一电子枪距离粉床平面的高度为，在第一电子枪极限偏转角内满足最大成型区域的距离；

所述第二电子枪距离粉床平面的高度为，在第二电子枪极限偏转角内满足电子束束斑最优的距离。

8.一种电子束增材制造方法，其特征在于，采用权利要求1~7任一项所述的装置，该方法包括：

电子束选区熔化设备装粉后，采用第一电子枪对粉末铺送完成后的粉床进行预热；

预热后采用第二电子枪对所述预热完成的粉床进行电子束扫描成型。

9.根据权利要求8所述电子束增材制造方法，其特征在于，当所述第二电子枪为一个时，所述第二电子枪以所述第一电子枪为圆心，以所述第一电子枪的最大扫描圆半径的1\2为半径绕所述第一电子枪转动，通过转动对所述预热后的粉床进行电子束熔化扫描成型；

其中，所述第二电子枪熔化扫描成型过程，所述第一电子枪对所述粉床持续预热。

10.根据权利要求8所述电子束增材制造方法，其特征在于，所述第二电子枪的个数为多个时，所述多个第二电子枪设置在第一电子枪周围，其个数及排布方式根据待加工工件的形状大小进行设置；

其中，当代加工工件为一个整体时，所述多个第二电子枪进行熔化扫描时，电子枪的扫描方向保持一致。