[发明专利]一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统

说明书

一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统，包括成形工作台，成形工作台上表面前后方向分别设置了直线运动单元，第一直线运动单元与二元铺粉装置连接，二元铺粉装置与支撑导轨相接，支撑导轨安装在成形工作台上，第二直线运动单元与清粉装置连接，成形工作台的中间部位为成形基板，成形基板左右两侧分别设有左、右侧收粉口，成形基板下部连接有成型缸，成型缸左右两侧设计有左、右侧收粉箱，二元铺粉装置内部设有两个粉盒，粉盒下方均设置了定量供粉轴，定量供粉轴通过供粉轴套安装在U形安装基座上，定量供粉轴和摆动电机连接，本发明实现3D打印在同一加工层，在不同的区域打印不同的粉末，完成同一零件的不同部位含有不同材料组成。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统。

背景技术

由于激光选区融化/烧结技术在制备高性能高精度的复杂零件方面具有突出的优势，已经成为目前增材制造技术研究领域的热点之一。激光选区融化/烧结技术核心特点是逐层加工，从而实现零件的自由成形，可以按照零件的使用需求，从而实现零件的控形控性制造。

目前，传统的激光选区融化/烧结技术的铺粉系统，无论是上部供粉还是下部供粉，由其铺粉特点所决定的是：在同一铺粉层厚上只能加工一种粉末。现有采用铺粉系统的增材制造技术在打印梯度材料时还主要依靠沿着打印方向改变零件的空隙结构从而实现梯度制造。然而，从实际工程应用出发，零件的不同部位应采用不同的材料，从而实现零件不同部位表现不同的性能。而这对采用铺粉形式的增材制造技术，尤其是激光选区融化/烧结技术而言，还是一个难题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统，实现3D打印在同一加工层，在不同的区域打印不同的粉末，完成同一零件的不同部位含有不同材料组成。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统，包括成形工作台1，成形工作台1上表面前后方向设置了第一直线运动单元2和第二直线运动单元10，第一直线运动单元2和第二直线运动单元10呈平行方向，第一直线运动单元2通过第一T形块7与二元铺粉装置6的一端相连接，二元铺粉装置6另一端通过第二T形块9与支撑导轨8相接，支撑导轨8安装在成形工作台1上，第二直线运动单元10与清粉装置14连接，清粉装置14上分别安装了第一柔性清粉刷15和第二柔性清粉刷16，成形工作台1的中间部位为成形基板4，成形基板4左右两侧分别设有左侧收粉口3和右侧收粉口5，成形基板4下部连接有成型缸12，成型缸12左右两侧设计有左侧收粉箱13和右侧收粉箱11，左侧收粉箱13、右侧收粉箱11分别与左侧收粉口3、右侧收粉口5相对应。

所述的二元铺粉装置6包括外壳26，外壳26内部设有第一粉盒17和第二粉盒20，第一粉盒17和第二粉盒20下方均设置了定量供粉轴23，定量供粉轴23外部安装有供粉轴套22，供粉轴套22与第一粉盒17、第二粉盒20之间均设置了挡粉板21，供粉轴套22安装在U形安装基座24上，U形安装基座24固定在外壳26下底面上，在外壳26的外侧安装有铺粉刮板25，两个定量供粉轴23分别和第一摆动电机18、第二摆动电机19连接，第一摆动电机18、第二摆动电机19固定在外壳26上。

一种激光选区融化/烧结二元粉末铺粉系统的铺粉方法，包括以下步骤：

第一步：二元铺粉装置6内部的第一粉盒17和第二粉盒20内装入两种异种粉末，手动调节铺粉刮板25，进行铺粉刮板25调平工作；

第二步：第一直线运动单元2带动二元铺粉装置6移动至成形基板4与右侧收粉口5之间，此时第一摆动电机18带动相应定量供粉轴23旋转180度，完成一次第一种粉末的定量供粉，然后第一摆动电机18再次带动相应定量供粉轴23旋转180度完成复位；