[发明专利]一种快速多烧结增材制造设备及方法

说明书

本发明公开了快速多烧结增材制造设备及方法，所述设备包括安装在机架上的粉床子系统、面烧结子系统和线烧结子系统；所述方法包括以下步骤：1、将每层成型区域即烧结区域分为面烧结区域和包围在面烧结区域外的线烧结区域，2、粉床上方设置热辐射源；3、在粉床上铺设一层成型粉末；4、在该层成型粉末上烧结成型所述线烧结区域；5、改变工作层成型粉末部分区域对于热辐射源辐射的吸收率；6、在粉床上再铺设一层成型粉末形成工作层成型粉末；7、在该层成型粉末上烧结成型线烧结区域，8、改变工作层成型粉末吸收率；9、重复步骤6至步骤8直到完成整个成型过程。本发明的优点是将面烧结和线烧结结合并提高了成型速度也保证了成型精度。

技术领域

本发明涉及一种快速多烧结增材制造设备及方法，属于增材制造技术，特别属于基于粉末烧结的增材制造技术领域。

背景技术

目前，增材制造技术经过几十年的发展在工业生产中的应用日益广泛。其中，激光选择烧结(SLS)技术将粉末通过激光扫描的方式烧结在一起形成所需要的零件，它的应用材料广泛，成型精度高，零件的机械性能好，所以在工业应用领域得到越来越多的应用来制作功能零件。

美国专利US 4863538 A公开了一种通过选择性烧结制造部件的方法和设备。该设备包括计算机控制激光器以将激光能量引导到粉末上以产生烧结块。对于每个横截面，激光束的目标在粉末层上扫描，并且烧结横截面边界内的粉末。通过施加后续层粉末并进行所述的扫描烧结直到形成完整的部件。该技术的SLS成型方式因为是一条或几条激光线扫描成型粉末，使其温度升高达到烧结的目的，这种扫描的方式成型速度较慢，限制了该技术的应用范围。

例如，公开号为CN106322983A的专利公开了一种义齿软质合金烧结炉，涉及高温烧结设备领域。一种义齿软质合金烧结炉，包括环形炉膛加热系统，气体供气系统，烧结盘套装系统，载料台升降系统，人机控制系统五部分组成。所述烧结盘套装系统采用一大一小高温陶瓷烧结盘组成的保护气氛循环系统，所述气体供气系统所供气体为保护气体，所述保护气体为氩气，所述载料台升降系统为电动力升降系统，气体供气系统设置有流量计，气体供气系统由气管和烧结盘套装系统连接。

例如，公开号为CN106310540A的专利公开了一种用于中子捕获治疗的射束整形体，包括射束入口、靶材、邻接于靶材的缓速体、包围在缓速体外的反射体、与缓速体邻接的热中子吸收体、设置在射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，靶材与自射束入口入射的质子束发生核反应以产生中子，中子形成限定一根主轴的中子射束，缓速体将自靶材产生的中子减速至超热中子能区，缓速体的材料由含有LiF、Li2CO3、Al2O3、AlF3、CaF2或MgF2中的至少一种材料制成，其经粉末烧结设备通过粉末烧结工艺由粉末或粉末压坯变成块，反射体将偏离主轴的中子导回主轴以提高超热中子射束强度，热中子吸收体用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，辐射屏蔽用于屏蔽渗漏的中子和光子以减少非照射区的正常组织剂量。

例如，公开号为CN205881682U的专利公开了一种应用于环形铁氧体磁芯的工艺环。工艺环整体为圆环形结构，工艺环上下表面为平面，下表面上设置有两个以上的通风口；通风口为设置在铁氧体磁芯工艺环下表面上的凹槽，凹槽连通工艺环内外侧面；凹槽为圆弧型结构，凹槽深度不高于工艺环侧面宽度的二分之一，凹槽宽度不高于工艺环内侧面半径的长度。本实用新型结构新颖，设计简单合理。通过在工艺环上设置贯通工艺环内外侧面的通风口，烧结设备提供的风流可通过四个通风口从圆筒下部进入，再从上部排出，形成风流循环。例如，公开号为CN205860766U的专利公开了一种氧化锆烧结炉，包括环形炉膛加热系统，烧结炉炉体，烧结盘，载料台升降系统，人机控制系统五部分组成。所述人机控制系统采用触屏PID+PLC控制系统，加热曲线实时动态显示，烧结工艺曲线可编辑预存，烧结数据可以自动保存，配置USB接口，可与PC远程控制，所述载料台升降系统采用自动升降结构，所述烧结盘采用可叠放结构，所述环形炉膛加热系统采用加热元件环形布置结构。