[发明专利]梯度材料制备装置

说明书

本发明涉及一种梯度材料制备装置，其包括机架、铺粉器、基板和激光振镜。其中，铺粉器设于所述机架，用于接收和转移第一粉末和第二粉末；基板设于所述机架且用于相对所述铺粉器转动至第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述铺粉器用于将所述第一粉末和所述第二粉末相邻地铺设于所述基板的上方以形成第一材料层，在所述第二位置时，所述铺粉器用于将所述第一粉末和所述第二粉末相邻地铺设于所述第一材料层的上方以形成与所述第一材料层相交叉的第二材料层；激光振镜设于所述机架，用于扫描所述基板上的所述第一粉末和所述第二粉末。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种梯度材料制备装置。

背景技术

梯度材料是由日本学者平井敏雄等提出的一种新材料概念，出发点是制作一种成分、属性连续变化的材料，以解决传统单一材料装配界面的残余应力，使互不相容的功能可以结合在一个结构部件中。梯度材料在新型复合材料设计方面亦呈现出巨大优势，由于在单个块状梯度材料上可一次性生成材料配比连续分布的高通量试样，从而大幅压缩了多组份材料制备、表征耗时，加快了材料组份优选迭代与投入应用的进程。

然而，传统的梯度材料制备装置在制备梯度材料时，存在梯度种类少且制备效率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种梯度材料制备装置。

一种梯度材料制备装置，包括：

机架；

铺粉器，设于所述机架，用于接收和转移第一粉末和第二粉末；

基板，设于所述机架且用于相对所述铺粉器转动至第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述铺粉器用于将所述第一粉末和所述第二粉末相邻地铺设于所述基板的上方以形成第一材料层，在所述第二位置时，所述铺粉器用于将所述第一粉末和所述第二粉末相邻地铺设于所述第一材料层的上方以形成与所述第一材料层相交叉的第二材料层；及

激光振镜，设于所述机架，用于扫描所述基板上的所述第一粉末和所述第二粉末。

上述梯度材料制备装置，基板可以相对铺粉器转动至第一位置和第二位置。制备梯度材料时，基板可先转动至第一位置，铺粉器将第一粉末、第二粉末相邻地铺设于基板的上方以形成第一材料层。随后，激光振镜扫描第一材料层的粉末并使其固化成型。完成第一材料层的固化成型后，基板由第一位置转动至第二位置。铺粉器将第一粉末、第二粉末相邻地铺设于已固化成型的第一材料层的上方以与第一材料层相交叉的第二材料层。随后，激光振镜扫描第二材料层的粉末并使其固化成型。至此，第一材料层和第二材料层依次固化熔接在一起，即实现了梯度材料的制备。此梯度材料制备装置在梯度材料的制备过程中，通过切换基板的第一位置和第二位置，便可以实现第一材料层和第二材料层的交叉设置，进而增加了单次所制得的梯度材料的梯度种类。因此，此梯度材料制备装置在操作上更为简便，在大幅提升梯度材料的制备效率的同时，所制得的梯度材料的梯度种类更多、性能更好。

在其中一个实施例中，所述梯度材料制备装置还包括转动设置于所述机架的旋转台，所述旋转台用于带动所述基板转动至所述第一位置和所述第二位置。

在其中一个实施例中，所述梯度材料制备装置还包括设于所述机架的成型仓，所述铺粉单元和所述基板均设于所述成型仓内。

在其中一个实施例中，所述梯度材料制备装置还包括设于所述旋转台的粉末床，所述基板穿设于所述成型仓的底部，所述粉末床连接所述基板并用于带动所述基板相对所述成型仓升降。

在其中一个实施例中，所述梯度材料制备装置还包括设于所述成型仓的驱动组件，所述驱动组件连接所述铺粉器并用于带动所述铺粉器运动至所述基板的上方。

在其中一个实施例中，所述驱动组件设置为两个，两个所述驱动组件分别连接于所述铺粉器的两端，并平行且间隔地设置于所述基板的相对两侧。