[发明专利]空间悬浮式成型基板控制的粉末增材制造设备及其方法

摘要

本发明公开了一种空间悬浮式成型基板控制的粉末增材制造设备，本发明主要以悬浮式成型基板组件和长寿命多刮刀铺粉组件、高效阵列式吹风过滤组件等组成，本发明特别适用于最大长度在1000mm～2000mm长轴类零件。本发明不采用机械导向轴和丝杆驱动，可有效地降低成形加工难度，特别在超长零件打印时的精度控制和刮刀磨损方面，具有突出优势，可有效地减少Z向进给累积误差，同时多刮刀设计可以提高刮粉空行程利用率、延长刮粉极限时间，保证超长零件成形质量，此外本方案可以降低设备体积，从而满足空间/月面超常环境空间增材制造需求。

主权项

1.一种空间悬浮式成型基板控制的粉末增材制造设备，其特征在于，该设备包括高能束源、超常环境气氛调制组件、悬浮式成型基板组件、长寿命多刮刀铺粉组件、高效阵列式吹风过滤组件和控制器；所述高能束源是设备加工制造的能量来源，正对所述悬浮式成型基板组件，可进行空间环境选择性熔化与烧结材料；所述超常环境气氛调制组件是用于长时间维持设备内低氧环境，并通过压力作用于粉体颗粒以及粉体自身电磁特性，使得零重力环境下可以进行粉末材料层的逐层循环操作；所述悬浮式成型基板组件安装于所述超常环境气氛调制组件中间隔板下，该组件在气流场力作用下进行定量移动，实现成型基板高精度的垂直升降；所述长寿命多刮刀铺粉组件用于将增材粉末均匀铺于成型幅面，该刮刀具备与粉体电磁特性相兼容的特性，在机械运动、电磁场及气流场多场耦合下可施加粉体操作动作，实现粉层逐层铺置；所述高效阵列式吹风过滤组件安装于超常环境气氛调制组件两侧法兰处，用于清除设备运行过程中产生的粉尘飞溅，该气氛可选择氮气，也可选择与氩气配置的比例，排除设备后可通过过滤及添加氧组分实现气氛回流到人员居留空间中；所述控制器用于实现整机设备的加工运动动作控制和工艺环境稳定控制。