[实用新型]一种SLM设备及其旋转刮刀装置

说明书

本实用新型提供了一种SLM设备及其旋转刮刀装置，属于快速成型技术领域。本实用新型的旋转刮刀装置，包括旋转电机、转轴、安装底板、刮刀安装板、角度编码器和刮刀；所述旋转电机固定在安装底板一侧，旋转电机输出轴与转轴一端连接，转轴另一端与角度编码器连接，所述刮刀安装板穿过转轴并与转轴固定，刮刀安装板下端安装刮刀。刮刀在工作过程中垂直位置和逆时针旋转20°位置的绝对高度差通过控制旋转电机逆时针旋转角度，依次带动转轴、刮刀安装板实现；该高度差使得刮刀在铺粉系统回刮时，避开成型基台粉末层，解决SLM设备铺粉装置回刮时破坏成型基台粉末层的问题。

技术领域

本实用新型涉及快速成型技术领域，特别涉及一种SLM设备及其旋转刮刀装置。

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，逐步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，致密度可达到近乎100％；SLM设备将复杂的三维几何体化简为二维平面制造，制造成本不取决于零件的复杂性，而是取决于零件的体积和成型方向。

SLM设备作为直接制造金属功能零件的重要方式，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实体的实体，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的是金属粉末，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在安装于成型缸活塞(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。

选择性激光熔融设备在金属粉末的熔融成型过程中，需要通过铺粉装置把金属粉末一层一层地平铺添加到设备的成型区域平面上，每一层粉末的厚度在0.02mm到0.08mm之间，铺粉比例一般都设置为1：2。铺粉刮刀一般都采用橡胶材质，设备的铺粉装置通过橡胶刮刀条，把供粉系统提供的单层所需粉末水平均匀铺在成型区域平面上。但由于橡胶刮刀在带粉末时的铺粉运动和不带粉末时的回刮运动，这两种运动的橡胶刮刀条受力并不一致，会导致这两种情况下的橡胶刮刀条与工作平面之间的绝对距离产生一定的高度差，该高度差会在铺粉装置回刮时破坏成型区域平面的铺粉层效果，最终导致边缘成型质量变差。

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设备及其旋转刮刀装置，解决SLM设备的铺粉装置回刮时破坏成型区域平面铺粉层的问题。

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设备的旋转刮刀装置，包括旋转电机、转轴、安装底板、刮刀安装板、角度编码器和刮刀；所述旋转电机固定在安装底板一侧，旋转电机输出轴与转轴一端连接，转轴另一端与角度编码器连接，所述刮刀安装板穿过转轴并与转轴固定，刮刀安装板下端安装刮刀。

上述技术方案中，所述转轴两侧的安装底板上分别安装第一轴承座和第二轴承座。