[实用新型]一种SLM设备的双向铺粉系统

说明书

本实用新型提供了一种SLM设备的双向铺粉系统，属于快速成型技术领域。本实用新型双向铺粉系统包括垂直抬刀装置和水平铺粉系统，垂直抬刀装置垂直安装于水平铺粉系统外侧，垂直抬刀装置包括抬刀装置安装座、竖直移动机构和铺粉刮刀，抬刀装置安装座安装于水平铺粉系统外侧，竖直移动机构安装在抬刀装置安装座上，竖直移动机构与铺粉刮刀固定，铺粉刮刀在竖直移动机构的带动下做上下运动；铺粉刮刀在上下移动过程中，能够跨过金属粉末层，在水平铺粉系统的带动下，完成金属粉末双向铺粉。本实用新型大大减少了铺粉时间，提高设备的成型速度和效率，显著提升SLM设备打印效率；同时避免现有技术中铺粉系统回刮时破坏成型区域粉末层的问题。

技术领域

本实用新型属于快速成型技术领域，特别涉及一种SLM设备的双向铺粉系统。

背景技术

选择性激光熔融(Selective laser melting，简称SLM)设备通过精细激光聚焦光斑，逐层扫描新铺粉层上的选定区域，形成面轮廓后，层层堆积成型制造，从而直接获得几乎任意形状、具有完全冶金结合的金属功能零件；其优势主要表现在：

(1)采用分层制造技术，成型件不受几何复杂度的影响，对任意复杂成型金属零件可直接制造，尤其是对于个性化、小批量复杂金属产品制造非常方便；

(2)使用高功率密度的光纤激光器，光束模式好、激光光斑小、成型精度高；

(3)直接制成终端金属产品，由于激光能量密度较高，对熔点高、难加工金属材料可直接加工成终端金属产品；

(4)成型金属零件是具有冶金的实体，其相对密度几乎达到100％，性能超过传统铸造件。

选择性激光熔融工艺使用金属粉末以及激光器、振镜、场镜等光学器件，在计算机的操控下对金属粉末进行扫描照射而实现材料的熔融，通过材料的层层堆积实现成型。选择性激光熔融的整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时，粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由刮刀将粉末均匀铺设在安装在成型缸活塞(工作活塞)上的成型基台上，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面；粉末完成一层后，成型缸活塞下降一个层厚，铺粉系统在成型基台重新铺上新粉，控制激光束再扫描烧结新层；如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型；最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。

SLM设备打印效率是逐层扫描速度和每层铺粉时间的累加，在保证成型质量的前提下逐层扫描的速度由材料性质决定。扫描速度固定的条件下，铺粉时间的优化水平将影响打印效率，打印层数越多，铺粉时间优化对打印效率的影响越大。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种SLM设备的双向铺粉系统，用于提高SLM设备打印效率。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种SLM设备的双向铺粉系统，包括水平铺粉系统，以及垂直安装于水平铺粉系统外侧的垂直抬刀装置；所述垂直抬刀装置包括抬刀装置安装座、竖直移动机构和铺粉刮刀，抬刀装置安装座安装于水平铺粉系统外侧，竖直移动机构安装在抬刀装置安装座上，竖直移动机构与铺粉刮刀固定，铺粉刮刀在竖直移动机构的带动下做上下运动。

上述技术方案中，所述竖直移动机构为微型直线电机，微型直线电机安装在抬刀装置安装座上，微型直线电机上设置有位置反馈装置，微型直线电机、反馈装置均与电机控制器信号连接。

上述技术方案中，所述微型直线电机输出轴与导轨电机连接板顶端连接，导轨电机连接板与导轨内部的滑块锁紧，导轨电机连接板底端固定铺粉刮刀。

上述技术方案中，所述微型直线电机的长*宽*高在40mm*20mm*50mm范围内。

上述技术方案中，所述微型直线电机的行程范围设置在10mm以内。