[发明专利]一种增材制造设备及方法

说明书

本发明公开了一种增材制造设备及方法，其属于增材制造技术领域，增材制造设备包括成形仓；打印装置，设置于成形仓内；铺粉装置，设置于成形仓内；检测装置，固设于成形仓的内壁，且检测装置用于检测铺粉层是否存在粉末塌陷；粉末添加装置，固设于成形仓，且粉末添加装置用于向粉末塌陷处添加粉末；控制组件，与检测装置及粉末添加装置分别连接，控制组件用于在检测装置检测到铺粉层存在粉末塌陷时，控制粉末添加装置的粉末出口移动至粉末塌陷处，并控制粉末添加装置通过粉末出口向粉末塌陷处添加粉末。本发明能够提升成形仓中铺粉层的密度，解决了倾斜结构一端存在粉末缺陷的问题，提高了零件的成形质量。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造设备及方法。

背景技术

增材制造技术与传统的铸、锻、焊结合机械加工的方法相比，利用高能束激光逐层选择性地熔化金属粉末堆积成形金属零件，具有生产周期短、能够加工几何形状复杂的零件和材料加工种类多等优势。

然而，铺粉式选区激光熔化成形设备在打印过程中，成形舱不断往复下降上升，成形仓中的粉末经过成形缸的往复运动，会出现一定程度的下塌。若成形舱中的零件存在较大高度的倾斜结构时，倾斜结构下端粉末会在缸体往复运动振实过程中不断被振实，或大倾斜结构下端在打印过程中存在一定变形时，倾斜结构的下端面粉末沿着下端面下滑，而倾斜结构上端的粉末由于结构的阻挡无法进入倾斜结构下端，从而导致倾斜结构一端存在大的粉末缺层或孔洞，也即是铺粉层存在粉末塌陷，粉末塌陷会大大影响零件的成形质量。

因此，急需一种增材制造设备及方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增材制造设备及方法，能够提升成形仓中铺粉层的密度，解决了倾斜结构一端存在粉末缺陷的问题，提高了零件的成形质量。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种增材制造设备，包括：

成形仓；

打印装置，设置于所述成形仓内；

铺粉装置，设置于所述成形仓内；

检测装置，固设于所述成形仓的内壁，且所述检测装置用于检测铺粉层是否存在粉末塌陷；

粉末添加装置，固设于所述成形仓，且所述粉末添加装置用于向所述粉末塌陷处添加粉末；

控制组件，与所述检测装置及所述粉末添加装置分别连接，所述控制组件用于在所述检测装置检测到所述铺粉层存在粉末塌陷时，控制所述粉末添加装置的粉末出口移动至所述粉末塌陷处，并控制所述粉末添加装置通过所述粉末出口向所述粉末塌陷处添加粉末。

可选地，所述粉末添加装置包括机械臂及控制开关，所述机械臂穿设固定于成形仓的侧壁上，且所述机械臂内具有粉末通道，所述粉末通道的入口端位于所述成形仓外，所述粉末通道的出口端为所述粉末出口并位于所述成形仓内，所述控制开关安装于所述机械臂上并连接于所述控制组件，以使所述控制组件通过所述控制开关控制所述粉末通道的导通或关闭。

可选地，所述机械臂与所述控制组件连接，且所述机械臂具有伸展状态和收缩状态，所述控制组件确定所述铺粉层存在所述粉末塌陷时，控制所述机械臂由所述收缩状态转换至所述伸展状态，以使所述粉末出口位于所述粉末塌陷的上方。

可选地，所述粉末添加装置包括输粉管及分别连接于所述控制组件的第一机械臂和第一控制开关，所述第一机械臂固定于所述成形仓的内壁，所述输粉管包括连通的内传输段及外传输段，所述内传输段位于所述成形仓内，并固设于所述第一机械臂上，所述外传输段位于所述成形仓外，所述控制组件控制所述第一机械臂动作，以通过所述第一机械臂带动所述内传输段的所述粉末出口移动至所述粉末塌陷处，所述第一控制开关安装于所述输粉管上，以使所述控制组件通过所述第一控制开关控制所述输粉管的导通或关闭。