一种可拆式封闭选择性激光熔化/烧结成形供粉装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于快速成型技术领域，涉及一种可拆式封闭选择性激光熔化/烧结(SLM/SLS)成形供粉装置。
【背景技术】
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[0002]目前，选择性激光熔化技术(SLM)与择性激光烧结技术(SLS)已成为3D打印技术中重要的金属\聚合物直接制造技术，两者的原理基本相同，都是基于快速成型的基本思想:根据三维CAD模型的分层切片信息，扫描系统控制激光对粉末层进行扫描，使粉末熔化或部分熔化凝固在一起，当一层粉末扫描完毕后，供粉系统会控制刮板从粉缸中将粉末刮至成型层上，然后重复上述扫描-铺粉过程，直至所有三维CAD模型的切片层全部扫描完毕，最后，工作台上升，将成型件从粉末中取出。
[0003]选择性激光熔化技术(SLM)与选择性激光烧结技术(SLS)均具有加工速度快、生产周期短、无需切削与模具的优点，可直接加工传统加工技术无法加工的具有中空结构复杂形状的零件。虽然SLM技术与SLS技术具有上述诸多优势，但是在制造过程中依然存在以下问题:操作人员需要直接接触金属粉末进行操作，导致呼吸系统疾病和慢性中毒等危险，而且手工填粉与铺粉的工序对操作人员的经验技术要求较高；由于需要开仓操作铺粉和取件的过程，高温的金属零件与粉末接触到空气会造成氧化，降低零件的成型质量。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种可拆式封闭选择性激光熔化/烧结(SLM/SLS)成形供粉装置及方法，通过该装置与方法实现金属粉末的完全封闭式供给，使操作者不接触粉末而实现选择性激光熔化与烧结过程的粉末准备过程。
[0005]为了实现上述目的，本发明所述可拆式封闭选择性激光熔化\烧结(SLM/SLS)成形供粉装置的主体结构包括粉末封装瓶、可旋转接头、导流管、集粉槽、SLM/SLS工作舱、定位销、导流口和挡板；粉末封装瓶内装有可充保护气的金属或聚合物粉末，粉末封装瓶的安装数量根据制造零件的体积大小确定；导流管串通式安装于SLM/SLS工作舱上，位于SLM/SLS工作舱外侧的导流管一端与可旋转接头连接，位于SLM/SLS工作舱内部的导流管另一端与集粉槽连接，集粉槽上设置有挡板，挡板为带有控制系统的活动挡板，通过控制系统控制挡板的开闭；与导流管连接的可旋转接头上安装有定位销，粉末封装瓶通过可旋转接头与SLM/SLS工作舱连接，连接后定位销将粉末封装瓶固定在供粉位置或安装位置；挡板与导流口连接，金属或聚合物粉末通过导流口进入SLM/SLS工作舱内。
[0006]本发明实现可拆式封闭选择性激光熔化/烧结(SLM/SLS)成形供粉的具体过程为:打开粉末封装瓶，将粉末封装瓶安装在可旋转接头处，按照制造零件的体积大小在SLM/SLS工作舱的两侧安装2-6个粉末封装瓶；然后将各个粉末封装瓶旋转180度使粉末封装瓶的瓶口向下，粉末封装瓶中的金属或聚合物粉末在重力作用下通过导流管流入集粉槽，集粉槽上的挡板在控制系统的操作下打开，金属或聚合物粉末通过导流口进入SLM/SLS工作舱，完成供粉过程。
[0007]本发明与现有技术相比，由粉末封装瓶供粉替代了传统的开放式粉槽供粉，避免操作人员接触金属粉末，降低危险性，同时减小金属\聚合物粉末接触空气的时间，降低制造过程的含氧量与含水量，提高制造零件的质量；其结构简单，操作方便安全，成型质量好，工作效率高，环境友好。
【附图说明】
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[0008]图1为本发明所的主体结构原理示意图。
【具体实施方式】
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[0009]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明:
[0010]实施例:
[0011]本实施例所述可拆式封闭选择性激光熔化/烧结(SLM/SLS)成形供粉装置的主体结构包括粉末封装瓶1、可旋转接头2、导流管3、集粉槽4、SLM/SLS工作舱5、定位销6、导流口 7和挡板8 ;粉末封装瓶I内装有可充保护气的金属/聚合物粉末，安装粉末封装瓶I的数量根据制造零件的体积大小确定；导流管3串通式安装于SLM/SLS工作舱5上，位于SLM/SLS工作舱5外侧的导流管3 —端与可旋转接头2连接，位于SLM/SLS工作舱5内部的导流管3另一端与集粉槽4连接，集粉槽4上设置有挡板8，挡板8为带有控制系统的活动挡板，通过控制系统控制挡板8的开闭；与导流管3连接的可旋转接头2安装有定位销6，粉末封装瓶I通过可旋转接头2与SLM/SLS工作舱5连接，连接后定位销6将粉末封装瓶I固定在供粉位置或安装位置；挡板8与导流口 7连接，金属/聚合物粉末通过导流口 7进入SLM/SLS工作舱5内。
[0012]本实施例实现可拆式封闭选择性激光熔化/烧结(SLM/SLS)成形供粉和回收的具体过程为:打开粉末封装瓶1，将粉末封装瓶I与安装在SLM/SLS工作舱5上的可旋转接头2连接后置于安装位置(图1中虚线位置)，然后根据需要制造零件尺寸的大小，在SLM/SLS工作舱5的侧面安装好2-6个粉末封装瓶1，分别将各个粉末封装瓶I旋转180度至供粉位置(图1中实线位置)，并通过定位销6将粉末封装瓶I固定，此时粉末封装瓶I的金属/聚合物粉末在重力作用通过导流管3向下流至集粉槽4，当需要铺粉时，挡板8在控制系统的控制下打开，金属/聚合物粉末就通过导流口 7从粉末封装瓶I流入SLM/SLS工作舱5的内部；当制造过程结束以后，将粉末封装瓶I回转至安装位置，拆下粉末封装瓶1，并将可旋转接头2转至供粉位置，回收粉末封装瓶I。
【主权项】
1.一种可拆式封闭选择性激光熔化\烧结成形供粉装置，其特征在于其主体结构包括粉末封装瓶、可旋转接头、导流管、集粉槽、SLM/SLS工作舱、定位销、导流口和挡板；粉末封装瓶内装有可充保护气的金属或聚合物粉末，粉末封装瓶的安装数量根据制造零件的体积大小确定；导流管串通式安装于SLM/SLS工作舱上，位于SLM/SLS工作舱外侧的导流管一端与可旋转接头连接，位于SLM/SLS工作舱内部的导流管另一端与集粉槽连接，集粉槽上设置有挡板，挡板为带有控制系统的活动挡板，通过控制系统控制挡板的开闭；与导流管连接的可旋转接头上安装有定位销，粉末封装瓶通过可旋转接头与SLM/SLS工作舱连接，连接后定位销将粉末封装瓶固定在供粉位置或安装位置；挡板与导流口连接，金属或聚合物粉末通过导流口进入SLM/SLS工作舱内。
2.根据权利要求1所述可拆式封闭选择性激光熔化\烧结成形供粉装置，其特征在于采用该装置实现可拆式封闭选择性激光熔化\烧结成形供粉的具体过程为:打开粉末封装瓶，将粉末封装瓶安装在可旋转接头处，按照制造零件的体积大小在SLM/SLS工作舱的两侧安装2-6个粉末封装瓶；然后将各个粉末封装瓶旋转180度使粉末封装瓶的瓶口向下，粉末封装瓶中的金属或聚合物粉末在重力作用下通过导流管流入集粉槽，集粉槽上的挡板在控制系统的操作下打开，金属或聚合物粉末通过导流口进入SLM/SLS工作舱，完成供粉过程。
【专利摘要】本发明属于快速成型技术领域，涉及一种可拆式封闭选择性激光熔化/烧结成形供粉装置，粉末封装瓶的安装数量根据制造零件的体积大小确定；导流管串通式安装于SLM/SLS工作舱上，位于SLM/SLS工作舱外侧的导流管一端与可旋转接头连接，位于SLM/SLS工作舱内部的导流管另一端与集粉槽连接，集粉槽上设置有挡板，挡板为带有控制系统的活动挡板，与导流管连接的可旋转接头上安装有定位销，粉末封装瓶通过可旋转接头与SLM/SLS工作舱连接；挡板与导流口连接，金属或聚合物粉末通过导流口进入SLM/SLS工作舱内；其结构简单，操作方便安全，成型质量好，工作效率高，环境友好。
【IPC分类】B22F3-105, B33Y30-00
【公开号】CN104741610
【申请号】CN201510166746
【发明人】张百成
【申请人】张百成
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月10日