一种选区激光熔化局部预热铺粉装置的制作方法

本实用新型涉及快速成型技术领域，具体为一种选区激光熔化局部预热铺粉装置。

背景技术：

选区激光激光熔化成形技术(Selective Laser Melting，SLM)利用激光束逐层选择性熔化金属粉末，从而实现增材制造，该技术基于材料逐层堆积原理，依据三维模型切片，利用高能激光束加热熔化粉末，将传统的三维制造工艺转变为平面制造，通过线与面的叠加制造实体零件。由于粉末处于静止状态可设计制造辅助支撑结构，因此适合几乎任意复杂形状金属零部件的制造，可广泛应用于航空航天、汽车、模具、医疗等行业。

在选区激光熔化过程中，铺粉时粉末的流动性直接影响了铺粉的均匀性，粉末粒径较小时，流动性较差，导致加工平面粉末厚度不均匀，从而造成激光熔化粉末区域间差异，降低成型质量。此外，高能激光持续扫描，热量持续累积，最终致使成形件内部组织结构及应力场分布不均匀，可能产生裂纹、翘曲变形等缺陷，严重影响其成形质量。相关研究表明通过预热金属粉末能够有效提高金属粉末流动性，改善组织形貌及消除内应力。现有粉末预热装置大都采用对整个送粉缸预热、对整个成型缸预热及整个送粉筒预热，这些方法消耗能量较多，除了金属粉末吸收部分热量外，送粉缸、成型缸、基板甚至成型零部件为达到同一预热温度都需要吸收多余热量。这些预热方法不仅效率低，同时对整套成型设备残余热量的排放增加压力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种选区激光熔化局部预热铺粉装置，它能有效的解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种选区激光熔化局部预热铺粉装置，包括定量落粉装置、刮刀和加热板；所述定量落粉装置位于加热板和刮刀的上方；所述加热板两端均与加热板夹板固定连接；所述加热板夹板通过转轴与支架转动连接；所述支架通过螺栓与刮刀夹板固定连接；所述刮刀夹板设有两对；所述刮刀上端固定在刮刀夹板之间；所述刮刀夹板底部设有温度传感器。

优选的，所述落粉装置为定量落粉装置。

优选的，所述加热板为具有长条形结构的红外激光发射光源加热装置。

优选的，所述温度传感器为红外测温传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该选区激光熔化局部预热铺粉装置通过对金属粉末进行预热，粉末流动能力提高，成型腔内温度场分布均匀化，成型零件致密性能上升，残余应力降低，减少裂纹出现的可能性；且局部预热方式可提高预热效率，降低预热过程中的能量损耗；随着金属粉末温度的提高，金属粉末对激光吸收系数也有所增加，提高生产效率；局部预热方式可大大降低能量损耗及整套成型装置残余热量的负载，较整体预热设备可显著延长其使用寿命；局部预热的优点，防止外界整体温度过高，对已成型工件及零部件产生热效应，影响其工作精度，防止基板整体加热时因基板与成型腔侧壁材料膨胀系数不一致导致的挤压磨损或宽松漏粉。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的侧视图局部放大图；

图3为本实用新型的剖视图局部放大图；

图4为本实用新型的立体图；

附图标记中：1-定量落粉装置；2-刮刀；3-加热板，4-加热板夹板；5-转轴；6-支架；7-螺栓；8-刮刀夹板；9-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种选区激光熔化局部预热铺粉装置，包括定量落粉装置1、刮刀2和加热板3；所述定量落粉装置1位于加热板3和刮刀2的上方；所述加热板3两端均与加热板夹板4固定连接；所述加热板夹板4通过转轴5与支架6转动连接；所述支架6通过螺栓7与刮刀夹板8固定连接；所述刮刀夹板8设有两对；所述刮刀2上端固定在刮刀夹板8之间；所述刮刀夹板8底部设有温度传感器9。

优选的，所述落粉装置1为定量落粉装置。

优选的，所述加热板3为具有长条形结构的红外激光发射光源加热装置。

优选的，所述温度传感器9为红外测温传感器。

本实用新型的在设计时：选区激光熔化设备开机后，通过与电机连接的定量落粉装置1在中央控制器的控制下定量落粉；落粉开始时，中央控制器控制加热板3接通电源，加热板3发射出长条形红外激光照射金属粉末，在刮刀单侧保温作用下向金属粉末辐射热量；根据每次落粉时间间隔，通过中央控制器调整加热板3功率，在落粉结束时，加热板3对金属粉末预热至设定温度，然后温度传感器9通过调整中央控制器断开加热板3电源，加热板3停止加热；预热完成后，由电机控制的刮刀2通过滑块沿丝杠单向运动，完成一次铺粉；按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行选区激光熔化；预热完成后，由电机控制的刮刀2通过滑块沿丝杠单向运动，完成一次铺粉；铺粉完成后，刮刀回至送粉装置底部，开始送粉及预热，此过程与扫描过程同步，按照计算机输入的扫描路径对该层粉末进行选区激光熔化；然后，重复上述过程，直至零件加工完成。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。