一种选区激光熔化成型设备预热式定量落粉装置的制作方法

本实用新型涉及选区激光熔化技术领域，具体为一种选区激光熔化成型设备预热式定量落粉装置。

背景技术：

选区激光熔化（Selective Laser Melting）是利用激光束熔化金属粉末，实现三维成型的制造技术。通过对零件的计算机三维模型切片获取每层零件的轮廓数据，用激光束依据每层轮廓逐层熔化金属粉末，层层堆积制造实体零件。选区激光熔化技术的优点有：

（1）通过将CAD技术、软件技术和激光技术相结合，选择合适的金属粉末即可直接成型复杂零件，无需后续处理；

（2）经快速熔化凝固过程，成型零件的晶粒细小，可以得到非平衡组织和较高的致密度，使成型零件有较好的机械性能；

（3）所用原料为金属粉末，激光熔化成型区域金属粉末，未成型区域粉末可循环利用，大大提高了原料的利用率；

（4）与传统成型技术相比，选区激光熔化技术无需考虑零件形状，可成型非常复杂零件，尤其适用于内部复杂的异型结构零件。

在铺粉过程中，粉末的流动性直接影响粉末平铺的均匀性，从而影响激光扫描过程的一致性，流动性较差的粉末会导致铺粉不均匀，最终严重影响成型零件的致密性和力学性能。此外，现有粉末预热装置采用对送粉桶整体加热，这种加热方式效率较低，且能量损耗也较大，大而复杂的结构增加了成型腔的空间，同时保温所需热量较大，导致整个腔体温度较高，提高设备运行要求，增加设备成本。

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成型设备预热式定量落粉装置，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：一种选区激光熔化成型设备预热式定量落粉装置，包括载粉桶、定量落粉扇组件、落粉装置、高度传感器、加热箱、中心轴、温度传感器、加热板和电磁继电器；所述定量落粉扇组件通过中心轴固定在载粉桶下端，且定量落粉扇组件下端连接与载粉桶连通的加热箱；所述加热箱两侧固定连接加热板，上端固定连接粉末高度传感器和温度传感器，下端固定连接落粉装置；所述落粉装置两侧设有电磁继电器；所述落粉装置包括螺栓、连接轴、粉末挡板、限位板、固定板和挡板固定件；所述挡板固定件和限位板通过螺栓固定在加热箱上；所述粉末挡板通过连接轴与挡板固定件转动连接；所述固定板固定在加热箱的下端。

进一步，所述高度传感器为光电高度传感器；

进一步，所述温度传感器为接触式热电偶温度传感器；

进一步，所述加热板的材质为高温陶瓷电路板、热流道发热管、红外线加热器和铸造金属加热板中的任意一种。

进一步，所述加热箱两侧与加热板之间和加热板上端均设有隔热层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该选区激光熔化成型设备预热式定量落粉装置对粉末进行预热处理后，提高粉末的流动性、提高成型零件的致密性和力学性能；局部预热方式降低能量的损耗；结构简单，只需对局部加热箱保温，降低设备运行要求和成本；定量落粉扇组件提高粉末的利用率。

附图说明

图1为本实用新型的剖面图；

图2为本实用新型中落粉装置结构示意图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为本实用新型的前视示意图；

图5为本实用新型的立体图：

附图标记中：1.载粉桶；2.定量落粉扇组件；3.落粉装置；31.螺栓；32.连接轴；33.粉末挡板；34.限位板；35.固定板；36.挡板固定件；4.高度传感器；5.加热箱；6.落粉扇中心轴；7.温度传感器；8.隔热层；9.加热板；10.电磁继电器。

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1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种选区激光熔化成型设备预热式定量落粉装置，包括载粉桶1、定量落粉扇组件2、落粉装置3、高度传感器4、加热箱5、中心轴6、温度传感器7、加热板9和电磁继电器10；所述定量落粉扇组件2通过中心轴6固定在载粉桶1下端，且定量落粉扇组件2下端连接与载粉桶连通的加热箱5；所述加热箱5两侧固定连接加热板9，上端固定连接粉末高度传感器4和温度传感器7，下端固定连接落粉装置3；所述落粉装置3两侧设有电磁继电器10；所述落粉装置3包括螺栓31、连接轴32、粉末挡板33、限位板34、固定板35和挡板固定件36；所述挡板固定件36和限位板34通过螺栓31固定在加热箱5上；所述粉末挡板33通过连接轴32与挡板固定件36转动连接；所述固定板35固定在加热箱5的下端。

进一步，所述高度传感器4为光电高度传感器；

进一步，所述温度传感器7为接触式热电偶温度传感器；

进一步，所述加热板9的材质为高温陶瓷电路板、热流道发热管、红外线加热器和铸造金属加热板中的任意一种。

进一步，所述加热箱5两侧与加热板9之间和加热板9上端均设有隔热层8。

本实用新型的在设计时：刮粉板电机、定量落粉扇组件2电机、加热板9、高度传感器4、温度传感器7和电磁继电器10连接到中央控制器；定量落粉装置2通过中心轴6与电机连接；电机驱动中心轴6带动定量落粉扇组件2转动；定量落粉扇组件2转动一个扇叶弧度，两扇叶之间少量粉末落入加热箱5中；高度传感器4实时监控加热箱5中粉末高度，并将数据传入中央处理器；中央处理器根据加热箱中粉末高度控制电机电源的开闭，继而控制加热箱5中粉末的量到预设值，达到定量落粉的目的。

选区激光熔化设备开机后，通过与电机连接的定量落粉扇组件2和高度传感器4在中央控制器的控制下，向加热箱5内落粉，待加热箱5内粉末达到设定高度后停止落粉；中央控制器控制加热板9接通电源，加热板9在较短时间内产生较大热量，在隔热层8的作用下，定向向加热箱5中粉末传导热量；根据每层加工的时间间隔，调整合适的时间，通过中央控制器接通加热板9电源，在刮粉板运动到送粉一方前，在这个时间内，加热板9对加热箱5中粉末预热到预定温度，温度传感器7将加热箱5内温度实时传输到中央控制器中，当粉末达到预定预热温度时，通过中央控制器断开加热板9的电源，停止加热；固定在落粉装置3两边的电磁继电器10连接到中央控制器，当加热箱5中粉末达到预热温度，且刮粉板运动到送粉一方后，中央控制器断开电磁继电器10电源，电磁继电器10与粉末挡板33分离，落粉装置3打开，粉末落到刮粉板前方，中央控制器控制刮粉板运动，将落下的已预热粉末刮到成型平台上；加热箱5中粉末落下后，中央控制器接通电磁继电器10电源，电磁继电器10将粉末挡板33吸起，落粉口关闭后，定量落粉扇组件2工作。

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。