[实用新型]一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构

说明书

本实用新型公开的属于增材制造技术领域，具体为一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构，其技术方案是：包括支架、壳体、送粉舱伺服驱动系统、送粉舱升降机构、成型舱伺服驱动系统、成型舱升降机构、振镜控制卡、振镜、激光器、CNC系统、伺服驱动系统、激光系统和气氛系统，所述支架上固定安装送粉和铺粉机构，本实用新型的有益效果是：实现同步地、融合一致地对每次送粉量、铺粉层厚和激光加热源温度等进行梯度控制，直至FGM材料合成和增材制造一体化成型，并提高成型效率和质量，解决了梯度功能整体型，FGM材料合成的技术问题；进一步解决了FGM材料合成和增材制造一体化、集成化工艺制备的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构。

背景技术

FGM材料与均一材料和复合材料不同，它是选用两种（或多种）性能和功能不同的材料，改变其组成和结构，从材料某一方位（一维、二维或三维）向另一方位连续（或准连续）地变化，使材料的性能和功能也呈现梯度化的非均质复合材料，即梯度功能材料（FGM），梯度功能类型有梯度功能连接型，即连接二个基体间的界面层呈梯度变化；梯度功能涂敷型，即在基体材料上形成组成渐变的涂层；梯度功能整体型，即组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料；及其他梯度功能类型。

近年来，增材制造设备送粉舱大都采用单一的送粉机构、单一材料送粉、铺粉方式；有的虽然采用了双送粉机构，但仍然是单一材料送粉、铺粉，目的是提高效率和效果，尚未见FGM材料合成和增材制造一体化机构和技术，这一技术为现今国内和市场空白。

因此，发明一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构很有必要。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构，通过FGM材料合成和增材制造一体化、集成化的制备工艺技术，就是对FGM材料合成采用激光扫描温度梯度烧结的方法，并同步增材制造出梯度功能结构，补了国内和市场的空白，解决了FGM材料合成和增材制造一体化机构和技术空白的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种梯度功能材料合成和增材制造一体化机构，包括支架、壳体、送粉舱伺服驱动系统、送粉舱升降机构、成型舱伺服驱动系统、成型舱升降机构、振镜控制卡、振镜、激光器、CNC系统、伺服驱动系统、激光系统和气氛系统，所述支架上固定安装送粉和铺粉机构，所述壳体上固定安装FGM材料合成和增材制造一体化机构，所述送粉和铺粉机构包括落粉机构和第一顶粉机构，所述落粉机构由落粉缸、落粉网板和落粉开合门和落粉控制装置组成，所述落粉缸、落粉网板和落粉开合门和落粉控制装置从上到下分布，所述第一顶粉机构由顶粉缸、顶粉推送装置、送粉舱升降系统、送粉舱送粉幅面、第一成型舱升降系统和成型舱铺粉幅面，所述送粉舱送粉幅面和成型舱铺粉幅面之间设有第一刮刀机构，所述顶粉缸、顶粉推送装置、送粉舱升降系统从上到下分布，所述第一刮刀机构位于所述落粉控制装置的下方，所述成型舱铺粉幅面位于所述第一刮刀机构的右侧，所述第一成型舱升降系统位于所述送粉舱送粉幅面的下方；

所述FGM材料合成和增材制造一体化机构包括送粉舱、成型舱和第二刮刀系统，所述送粉舱由第二落粉机构、第二顶粉机构和送粉升降系统组成，所述成型舱由成型缸、打印基板组件和第二成型舱升降系统组成，所述CNC系统连接和控制送粉舱伺服驱动系统，所述CNC系统连接和驱动送粉舱升降机构，所述CNC系统连接和控制成型舱伺服驱动系统，所述CNC系统连接和控制激光系统。

优选的，所述落粉控制装置用于控制落粉量，所述第一刮刀机构在送粉舱送粉幅面和成型舱铺粉幅面之间双向刮粉。

优选的，所述送粉舱送粉幅面为第一落粉机构和第一顶粉机构分别送粉送达的幅面。

优选的，所述送粉舱和成型舱之间设有第二刮刀系统，所述第二刮刀系统位于所述第二落粉机构的下方。