[发明专利]一种旋转连续铺粉双粉缸增材制造成形装置

说明书

本发明公开了一种旋转连续铺粉双粉缸增材制造成形装置，包括双层成型缸体和成型系统，双层成型缸体中间为通孔结构，双层成型缸体的缸体壁开设有与中间通孔同轴的环形通孔，通过采用双层型缸体结构，利用双层缸体结构能够实现环形件和圆形件的同时制备，且双层型缸体同轴设置，成型精度高，双层型缸体内圈的圆形结构成型过程中，通过环形仓结构能够有效防止圆形成型过程中能量的散失，有效利用了能源，节约了成本，同时能够防止圆形件成形过程中温度骤降而带来的应变问题。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，提出了一种旋转连续铺粉双粉缸增材制造成形装置，可以实现环形铺粉与圆形铺粉两种成形方式。

背景技术

增材制造技术融合了新材料、信息与制造等多学科技术，被誉为有望产生“第三次工业革命”的代表性技术，是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。金属增材制造技术作为整个增材制造体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。适用于复杂构件的近净成形，采用增材制造技术制造出的成形件具有优异的力学性能，适合多种材料的快速成形，且材料利用率高。

激光选区激光熔化成形技术(Selective Laser Melting,SLM)是增材制造的典型代表，它将传统的三维制造工艺转变为平面制造-累积叠加工艺，通过粉末逐层熔化实现三维复杂精密零部件的制造，适合几乎任意复杂形状金属零部件的制造。同时，SLM成形采用的光斑直径小，成形精度高，可以直接成形具有异性流道的复杂薄壁构件，最小壁厚可达到100μm,成形件性能可达到同成分锻件水平，精度远高于精铸工艺。因此，该技术在航空航天、医疗、模具、汽车等领域得到了广泛的应用，被认为是近年来发展最快和最具发展潜力的金属增材制造技术之一。

目前增材制造设备都是采用全幅面铺粉成形的方式，即成形零件最小包络长方体内都需要填充粉末材料。而对于环形零件，大多为薄壁结构，中部内空，自身质量较轻，若是采用传统铺粉方式，原材料需填充整个零件的包络体积，铺粉时间长，材料利用率低，最终导致环形零件成形效率低，价格昂贵，因此急需寻找与环形零件结构特征相匹配的成形方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转连续铺粉双粉缸增材制造成形装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转连续铺粉双粉缸增材制造成形装置，包括双层成型缸体和成型系统，双层成型缸体中间为通孔结构，双层成型缸体的缸体壁开设有与中间通孔同轴的环形通孔，双层成型缸体的中间通孔内设有圆基板，圆基板下端设有圆基板驱动装置，双层成型缸体的环形通孔内设有环形基板，环形基板下端设置有环形基板驱动装置；成型系统通过支架固定于双层成型缸体的上端，成型系统包括光路系统和铺粉装置，光路系统和铺粉装置均设置于双层成型缸体上端。

进一步的，双层成型缸体包括环形粉缸缸体与圆形粉缸缸体，环形粉缸缸体套设于圆形粉缸缸体外侧。

进一步的，环形粉缸缸体包括外缸体和内缸体，外缸体同轴嵌套于内缸体外圈，外缸体内壁与内缸体形成环形粉缸成型仓；圆形粉缸缸体嵌套于内缸体内壁，且与内缸体内壁贴合。

进一步的，支架包括侧向立柱和顶部支撑板，顶部支撑板上设有环形导轨，光路系统包括第一光路器和第二光路器，第一光路器通过滑轨设置于环形导轨上，环形导轨设置于环形通孔正上方；第二光路器固定于顶部支撑板上，成型光路位于双层成型缸体中间通孔上方。

进一步的，环形基板驱动装置包括第一丝杠和连接臂，双层成型缸体的外侧设有竖直开口，连接臂的一端通过竖直开口与环形基板底部固定连接，连接臂的另一端与第一丝杠转动连接。

进一步的，双层成型缸体的竖直开口处设置有密封带。

进一步的，密封带采用钢带或平皮带。

进一步的，环形导轨上圆周阵列有多个能够同时饶环形导轨的轴心转动的第一光路器。