[实用新型]一种适用于镁合金零件快速成型的落粉装置

说明书

本实用新型公开了一种镁合金快速成型的落粉装置及其应用，包括落粉基座、落粉辊轴、浮动式滑块和用于驱动落粉辊轴转动的伺服电机，所述落粉基座上设置有进料通道、容纳腔、出料通道及接地装置。本实用新型能有效解决镁合金3D打印过程中因粉末流动摩擦产生静电或因粉末黏附导致落粉辊轴易卡死的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及增材制造设备技术领域，尤其涉及一种适用于镁合金零件快速成型的落粉装置。

背景技术

镁合金是金属工程结构材料中最轻的材质，近年来在世界上的应用与日俱增。低密度、高比刚度、高比强度、优良的减震性、稳定性、电磁屏蔽性、绿色环保等是镁合金的特点。然而，由于镁合金在铸造时易出现疏松、夹渣、裂纹以及气孔等缺陷，严重影响了材料加工成型后最终性能，阻碍了其广泛应用，而增材制造技术的快速发展为镁合金零件的制备提供了新的途径。

增材制造(Additive Manufacturing，AM)是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系，其中选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是金属件直接成型的一种3D打印技术，是快速成型技术的最新发展成果。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维CAD模型直接成形具有特定几何形状的零件，成形过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合，该技术特别适用于传统机加工手段无法制造的复杂形状/结构的属零件。SLM技术具有以下优点：

1)能直接制造终端金属零件产品；

2)能得到具有非平衡态过饱和固溶体及均匀细小金相组织的实体，致密度几乎能达到100％，零件机械性能与锻造工艺所得相当；

3)使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金属，使得加工出来的金属零件具有很高的尺寸精度(达0.1mm)以及好的表面粗糙度(Ra 20～40μm)；

4)由于激光光斑直径很小，因此金属熔池的激光能量密度很高，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能，而且可供选用的金属粉末种类也大大拓展；

5)适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部具有复杂异型结构(如空腔、三维网格)、用传统方法无法制造的复杂工件。

由于镁合金密度、熔沸点均较低，在镁合金3D打印成型过程中，有诸多问题还有待克服，针对成型过程中镁合金粉尘飞扬的问题，中国实用新型专利“镁合金3D打印实时除尘装置”(申请号：201910456767.8)公开了一种镁合金3D打印实时除尘装置，该装置能够有效地刮除护镜表面的粉尘且能有效收集，有效的避免了粉尘遮挡护镜及在箱体内的飞扬。此外，在采用落粉方式利用镁合金自身重力落入铺粉装置的过程中，由于镁合金粉末密度低，容易黏附在辊轴及其他装置上，导致定量问题难以解决，久而久之，送粉辊还可能因粉末黏附过多而卡死；且镁合金粉末在流动的过程中还易与落粉装置摩擦产生静电，对设备其他电器元件的正常运行及实验人员均存在安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种适用于镁合金快速成型的落粉装置及其应用，旨在解决镁合金3D打印过程中因粉末流动产生静电或因粉末黏附导致送粉辊易卡死的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来进行实现：

提供一种镁合金快速成型的落粉装置，包括落粉基座、落粉辊轴、浮动式滑块和用于驱动落粉辊轴转动的伺服电机，所述落粉基座上设置有进料通道、容纳腔、出料通道和接地装置。

进一步地，所述进料通道的口径小于容纳腔的直径，所述容纳腔的直径与落粉辊轴的直径相适配，且其内壁开设有数条锯齿状的沟壑，位于容纳腔内的落粉辊轴的圆柱面上开设有多组储粉槽，位于储粉槽内的镁合金粉末可通过容纳腔的沟壑间隙流入出料通道。

将传统上落粉辊轴与容纳腔之间的面摩擦转为线摩擦，以避免粉末黏附在容纳腔内壁导致落粉辊轴卡死。