激光烧结快速成型机的制作方法

文档序号:15325949发布日期:2018-09-01 03:58阅读:341来源:国知局

本实用新型涉及一种机电设备,具体涉及一种激光烧结快速成型机。



背景技术:

快速原型制造技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的装置技术。该技术是将材料逐层叠加,并通过层层熔化而建造形成三维工件,该技术可以制造一些传统工艺难以完成的复杂形状的三维工件。其分为四大类:光固化成型技术(SLA)、叠层实体制造技术(LOM)、熔融沉积制造技术(FDM)和选择性激光烧结技术(SLS),选择性激光烧结(SLS)也可被称为选区激光烧结,其以激光发射器为加工能源,利用计算机来控制激光束对加工材料(包括高分子材料、金属粉末、预合金粉末材料及纳米材料等)按设定的速度并调整合适的激光能量密度并根据切片截面轮廓的二维数据信息进行烧结,层层堆积,全部烧结完后去掉周围多余的粉末,再对烧结件进行打磨、烘干等一系列后处理操作便可以获得零件。该技术集CAD技术、数控加工技术、激光技术和材料科学技术等于一体,缩短了设计和制造产品的周期,因而减少了开发费用和提高了新产品的竞争力。

虽然国内各高校和研究单位近些年在SLS激光烧结项目上取得了很大成果,但是对于加工大面积的金属粉末方面的研究还比较欠缺。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种在大的烧结面积下,对金属粉末进行加工的激光烧结快速成型机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种激光烧结快速成型机,包括箱体,所述箱体内上部安装有激光发射器,所述激光发射器的发射部正下方设有激光扩束镜,所述激光扩束镜的下方设置有反光镜,所述反光镜的一侧依次设置有三维动态聚光器、振镜器和空气过滤装置,所述动态聚光器和振镜器的下方设置有预热板,所述预热板的下方设置有铺粉机构,所述铺粉机构安装在滚珠丝杆上,所述滚珠丝杆的下方为成型缸,所述成型缸的一侧、激光发射器的下方设有送料机。

进一步地限定,所述铺粉机构包括安装板、位于安装板上方的减速电机和漏斗,以及位于安装板下方的铺粉辊子,所述减速电机的输出轴上安装有主动带轮,所述铺粉辊子一端安装有从动带轮,所述从动带轮与主动带轮通过同步带连接。

更进一步地限定,所述安装板的下方固定有丝杆螺母座,所述丝杆螺母座上安装有在滚针丝杆上滑动的丝杆螺母。

进一步地限定,所述成型缸包括上部开口的成型缸内腔和位于成型缸内腔两侧的余料缸,所述成型缸内腔开口上设置有成型工作台,所述成型工作台两侧设置有密封装置,所述密封装置上固定有在竖直设置的第二丝杆上来回滑移的第二丝杆螺母。

本实用新型的有益效果是:本实用新型可以在大的烧结面积下,对金属粉末进行加工,可高效加工出高精度的金属材料产品,可广泛应用于机械、造船、航空航天等各大工业领域,其市场前景和价值非常巨大。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明;

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1在A-A方向上的剖视图。

图3是本实用新型中铺粉机构的结构示意图。

图4是图3在B方向上的结构示意图。

图中,1.箱体,2.激光发射器,3.激光扩束镜,4.反光镜,5.三维动态聚光器,6.振镜器,7.空气过滤装置,8.预热板,9.滚珠丝杆,10.送料机,11.成型缸内腔,12.余料缸,13.成型工作台,14.密封装置,15.第二丝杆,16.第二丝杆螺母,17.安装板,18.减速电机,19.漏斗,20.铺粉辊子,21.主动带轮,22.从动带轮,23.丝杆螺母座。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1、图2所示,一种激光烧结快速成型机,包括箱体1,箱体1内上部安装有激光发射器2,激光发射器2的发射部正下方设有激光扩束镜3,激光扩束镜3的下方设置有反光镜4,反光镜4的一侧依次设置有三维动态聚光器5、振镜器6和空气过滤装置7,动态聚光器5和振镜器6的下方设置有预热板8,预热板8的下方设置有铺粉机构,铺粉机构安装在滚珠丝杆9上,滚珠丝杆9的下方为成型缸,成型缸的一侧、激光发射器2的下方设有送料机10。成型缸包括上部开口的成型缸内腔11和位于成型缸内腔11两侧的余料缸12,成型缸内腔11开口上设置有成型工作台13,成型工作台13两侧设置有密封装置14,密封装置14上固定有在竖直设置的第二丝杆15上来回滑移的第二丝杆螺母16。

如图3和图4所示,铺粉机构包括安装板17、位于安装板17上方的减速电机18和漏斗19,以及位于安装板17下方的铺粉辊子20,减速电机18的输出轴上安装有主动带轮21,铺粉辊子20一端安装有从动带轮22,从动带轮22与主动带轮21通过同步带连接。安装板17的下方固定有丝杆螺母座23,丝杆螺母座23上安装有在滚针丝杆9上滑动的丝杆螺母。

激光发射器2发射出激光,通过激光扩束器3和反光镜4的折射,进入到三维动态聚焦系统5中,在经过振镜器6的反射,从而达到对烧结平面扫描的要求。加工开始时,成型工作台13位置位于成型缸内腔11最上方,漏斗19在滚珠丝杠9的带动下,在成型缸上方运动一个行程,完成一次铺粉运动,在漏斗19铺粉的同时,漏斗19出粉口两侧的铺粉辊子20在减速电机18的驱动下,通过同步带的带动进行反方向的自转运动对粉末进行压实,这样就可以使得粉末均匀平整地铺在烧结表面。

铺粉过后,就可以进行烧结加工,当按照要求烧结完这一层粉末后,第二丝杆15下降一个层厚,漏斗19再重复进行之前的铺粉操作,之后再进行下一层的粉末烧结,如此往复,直到完成整个烧结过程;完成整个烧结过程后,漏斗19恢复零位,成型工作台13由第二丝杆15带动向上运动,成型缸内腔11中的烧结件和多余粉末一起被托出成型缸内腔11,吹走多余的未烧结粉末,经过后续的加工处理,就得到了所要的烧结产品。而未烧结的粉末可以进行回收利用,进行下一次的烧结过程,整个烧结过程对材料的利用率极高,几乎达到100%。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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