[实用新型]一种用于雕刻刀模制备的增材制造设备

权利要求书

1.一种用于雕刻刀模制备的增材制造设备，其特征在于，所述增材制造设备包括激光熔覆系统(1)、运动控制系统(2)、计算机系统(3)和真空室(4)，所述激光熔覆系统(1)和所述运动控制系统(2)集成在所述真空室(4)内，所述计算机系统(3)与所述激光熔覆系统(1)和所述运动控制系统(2)信号控制相连；

所述激光熔覆系统(1)包括：激光器(11)、送粉器(12)、熔覆头(13)和水冷系统(14)，所述水冷系统(14)与所述激光器(11)和所述熔覆头(13)管道相连通，所述送粉器(12)与所述熔覆头(13)管道相连通；

所述运动控制系统(2)包括运动系统和控制系统，其中，所述运动系统包括X轴运动模块(21)、Y轴运动模块(22)、Z轴运动模块(23)、A轴旋转装置(24)和龙门机床(25)，所述控制系统包括运动控制卡、伺服电机驱动器和连接线；

所述X轴运动模块(21)包括X轴伺服电机(211)、X轴联轴器(212)、X轴丝杆-滑轨(213)和X轴移动平台，所述X轴伺服电机(211)驱动所述X轴丝杆-滑轨(213)和所述X轴移动平台沿X轴方向移动，所述X轴运动模块(21)安装在所述龙门机床(25)的龙门上；

所述Y轴运动模块(22)包括Y轴伺服电机(221)、Y轴联轴器(222)、Y轴丝杆-滑轨(223)和Y轴移动平台(224)，所述Y轴伺服电机(221)驱动所述Y轴丝杆-滑轨(223)和所述Y轴移动平台(224)沿Y轴方向移动，所述Y轴运动模块(22)安装在所述龙门机床(25)的平台上；

所述Z轴运动模块(23)包括Z轴伺服电机(231)、Z轴联轴器(232)、Z轴丝杆-滑轨(233)和Z轴移动平台(234)，所述Z轴伺服电机(231)驱动所述Z轴丝杆-滑轨(233)和所述Z轴移动平台(234)沿Z轴方向移动，所述Z轴运动模块(23)垂直固定于所述X轴移动平台上；

所述A轴旋转装置(24)包括A轴伺服电机(241)、A轴主动旋紧装置(242)和A轴从动旋转装置(243)，所述A轴伺服电机(241)驱动所述A轴主动旋紧装置(242)绕轴转动，所述A轴主动旋紧装置(242)与所述A轴从动旋转装置(243)相适配地设置在所述Y轴移动平台(224)上；

所述计算机系统(3)利用切片软件对成型构件进行三维模型的构建，并输出相应的代码，经过所述控制系统的识别和优化，进而控制所述激光熔覆系统(1)和所述运动系统运转。

2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其特征在于，所述Z轴运动模块(23)垂直固定于所述X轴移动平台上，所述Z轴运动模块(23)与所述X轴运动模块(21)一起构成X-Z联合运动模块，所述X-Z联合运动模块安装在所述龙门机床(25)的龙门上。

3.根据权利要求2所述的增材制造设备，其特征在于，所述熔覆头(13)固定设置于所述Z轴移动平台(234)中心位置，所述熔覆头(13)可操控地随所述Z轴丝杆-滑轨(233)移动而进行激光点上、下位置的调整。

4.根据权利要求2所述的增材制造设备，其特征在于，通过所述X-Z联合运动模块和所述Y轴运动模块(22)共同操控可实现平面基板刀模成型，通过所述X-Z联合运动模块和所述A轴旋转装置(24)共同操控可实现曲面基板刀模成型。

5.根据权利要求2所述的增材制造设备，其特征在于，所述真空室(4)包括舱门(41)、保护罩(42)、观察窗口(43)、过渡舱(44)、橡胶手套衔接口(45)和控制面板(46)，所述控制面板(46)可以用于监控所述真空室(4)内部的氧含量。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的增材制造设备，其特征在于，所述送粉器(12)为单通道或者双通道送粉器，所述送粉器(12)通过气流管与所述熔覆头(13)连接，所述送粉器(12)控制金属粉末经过气流管进入所述熔覆头(13)，在所述熔覆头(13)顶端处汇聚成一束气流柱，激光从所述熔覆头(13)中心处射出，熔化金属粉末，进行雕刻刀模熔覆。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的增材制造设备，其特征在于，所述熔覆头(13)为四通道熔覆头，其中两通道为送粉通道，另外两通道为保护气通道，所述熔覆头(13)固定于所述Z轴移动平台(234)中心位置。