[发明专利]一种基于电子束的金属3D打印设备及方法

权利要求书

1.一种基于电子束的金属3D打印设备及方法，其特征在于，包括：

（1）在电子束选区熔化设备上外加红外热成像检测装置；

（2）铺粉机构采取耙子和滚筒刷双重铺粉机构；

（3）在加工的工作台的基础上加入XY移动平台；

（4）在加工区域周围加入水冷管道；

（5）在送粉仓中使用可控粉的伺服电机；

采用电子束选区熔化增材制造技术对工件进行生产制造，成型得到高质量的工件；

电子束选区熔化增材制造技术过程包括：首先将粉末放入储粉仓，控制粉末流入加工工作台，通过铺粉机构进行铺粉，利用电子束选区熔化增材制造技术进行选区熔化，之后工作台下降一层粉厚，铺粉机构再次进行铺粉，电子束再次进行新一层的选区熔化，如此循环往复最终加工得到工件，在需要时可对加工得到的工件进行水冷，中间整个过程可通过红外热成像检测装置全程进行监测。

2.根据权力要求1所述的电子束快速成型设备，其特征在于：

（1）所述电子束选区熔化增材制造过程中可全程利用所述外热成像检测装置进行成型过程中温度的监测；

（2）所述电子束选区熔化增材制造过程铺粉过程中可通过所述耙子和滚筒双重铺粉机构对粉末进行铺粉；

（3）在所述电子束选区熔化增材制造送入粉末时可利用所述控粉的伺服电机进行粉末量的精确控制；

（4）在所述电子束选区熔化增材制造之后，可通过所述水冷管道对所述电子束选区熔化增材制造的成型工件进行快速的水循环冷却降温；

（5）所述电子束选区熔化增材制造时，在电子枪无法移动时，可利用所述XY工作对加工平台进行调整加工。

3.根据权力要求1所述的红外热成像装置，其特征在于：其安装于所述工作台上方，可采集每一层的温度场的分布，获取增材制造过程中出现的缺陷，具体包括：

采用电子束选区熔化增材制造技术熔化一层之后，红外热成像装置可对其进行实时监控，并将数据传入计算机，可在计算机内观察到选区熔化增材制造过程时的温度场分布图，可判断出缺陷位置。

4.根据权力要求1所述的铺粉机构，其特征在于：将所述粉仓进入的粉末推入加工区域，并保证铺粉的效果达到要求，所述机构采取了特殊的耙子结构以及滚筒结构保证了铺粉的质量。

5.根据权力要求1所述的XY工作台，其特征在于：在因特殊要求电子枪无法进行移动时，可进行所述XY移动平台的二维平面的移动，完成工件的打印。

6.根据权力要求1所述的水冷管道，其特征在于：在工件打印完成之后，可对所述工作台利用所述水冷管道进行水冷，可加快工作台以及工件的冷却速度。

7.根据权力要求1所述的可控粉的伺服电机，其特征在于：在出料仓进行送料时，所述可控粉的伺服电机可通过加工用量确定所述电子束选区熔化增材制造技术粉末的量，对其进行精确控制。