1.一种双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,包括密封成型室(17),置于密封成型室(17)内的粉料缸(10)、激光熔化成型装置、直线铺粉导轨(5)及可沿直线铺粉导轨(5)往复运动的铺粉机构(9);
其特征在于:还包括一个由驱动机构驱动其旋转的旋转式成型平台;
该旋转式成型平台包括一个圆形平面(3),圆形平面(3)内嵌合有四个结构相同、且对称分布在其周缘的成型缸;这四个成型缸的上边缘与圆形平面(3)的上表面在同一水平面;
所述直线铺粉导轨(5)位于圆形平面(3)的正上方,其两端分别跨过圆形平面(3)固定在成型基台(22)上,进而将直线铺粉导轨(5)支撑在以圆形平面(3)的中心点的正上方;
这四个成型缸分为第一成型缸(1)、第二成型缸(2)、第三成型缸(6)、第四成型缸(7);其中第一成型缸(1)和与其相对的第三成型缸(6)分为第一组成型缸,第二成型缸(2)和第四成型缸(7)分为第二组成型缸;
所述激光熔化成型装置(20、21)分为两个并独立工作,分别相向设置在直线铺粉导轨(5)的两侧;
圆形平面(3)上被铺粉机构(9)运动轨迹覆盖的区域为铺粉区域,位于直线铺粉导轨(5)两侧的激光熔化成型装置工位下方的区域为成型区域;即两个成型区域之间的连线与铺粉区域直线铺粉导轨(5)的轴线彼此垂直;
当旋转式成型平台转动90°时,第一组成型缸的位置与第二组成型缸的位置交替,进而在对其中一组成型缸在铺粉区域进行铺粉作业时,另一组成型缸在激光熔化成型装置的两个工位下方进行激光熔化加工作业。
2.根据权利要求1所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:第一组成型缸之间的连线与第二组成型缸之间的连线,彼此垂直。
3.根据权利要求1所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:当第一组成型缸位于铺粉区域时,以它们中心点之间连成的直线方向与直线铺粉导轨(5)的长度方向相同;
当第二组成型缸位于成型区域时,以它们中心点之间连成的直线方向与直线铺粉导轨(5)的长度方向彼此垂直。
4.根据权利要求1至3中任一项所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:圆形平面(3)嵌入在成型基台(22)内,其表面与成型基台的表面齐平,并可相对于成型基台(22)转动;所述驱动机构驱动包括设置在圆形平面(3)下方的转轴(14),转轴(14)的轴心与圆形平面(3)的圆心同轴;在转轴(14)的下端安装有步进电机(15);步进电机(15)转动时,通过转轴(14)带动圆形平面(3)转动,当圆形平面(3)转动90°时,实现第一组成型缸的位置与第二组成型缸的位置交替,或者第二组成型缸与第一组成型缸的位置交替。
5.根据权利要求4所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:直线铺粉导轨(5)的一端设有导轨步进电机(8),用于驱动铺粉机构(9)在直线铺粉导轨(5)上往复运动;
粉料缸(10)设置在直线铺粉导轨(5)的初始端下方,粉料缸(10)的上边缘高度与成型基台(22)的上表面齐平;铺粉机构(9)在直线铺粉导轨(5)上往复运动,将高于粉料缸(10)上边缘的粉末平铺在铺粉区域。
6.根据权利要求5所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:在直线铺粉导轨(5)的的末端下方设置有粉料回收缸(4),用于回收铺粉时多余的粉末。
7.根据权利要求5所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:第一组成型缸和第二组成型缸的下方均独立设有成型缸升降机构(11、12、18、19);粉料缸(10)下方设置有粉料缸升降机构(13)。
8.根据权利要求5所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置,其特征在于:转轴(14)与圆形平面(3)之间通过轴承(16)转动连接。
9.权利要求1至8中任一项所述双激光四工位转盘式激光选区熔化成型装置的运行方法,其特征在在于包括如下步骤:
步骤1:启动激光熔化成型装置(20、21),做好粉末添加、成型基板装载、抽真空和通保护气准备工作;
步骤2:位于铺粉区域的一组成型缸,分别下降一个加工层厚的高度,粉料缸(10)内的粉末在粉料缸升降机构13的驱动下,上升一个铺粉层所需的高度,导轨步进电机(8)驱动铺粉机构(9)将粉末从粉料缸平铺到铺粉区域,以对处于铺粉区域的一组成型缸进行铺粉;
步骤3:待处于铺粉区域的一组成型缸完成铺粉作业后,由步进电机(15)驱动转轴(14)转动,并带动圆形平面(3)旋转90°,即,将该组成型缸转入激光熔化成型装置(20、21)工位下方的成型区域,供其进行激光熔化加工作业;与此同时,成型区域完成激光熔化加工作业的一组成型缸旋转至铺粉区域,对其进行铺粉作业,此时,铺粉区域和成型区域连成的直线与直线铺粉导轨(5)的轴线彼此垂直;
以此循环,直至所有工件完成激光熔化加工作业。