提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，包括兩部分，第一部分是“運(yùn)動整體”（由粉槽托板、托板固定螺栓、電磁吸盤、固定底板、電磁吸盤固定螺栓、固定槽螺栓、固定槽、頂桿構(gòu)成），電磁吸盤在粉槽托板與固定底板之間?！斑\(yùn)動部分”作用是：電磁吸盤產(chǎn)生電磁力，向下吸緊在粉槽托板上鋪的磁性金屬粉末，增加粉末的致密度，并對成形件起到吸緊固定作用，“運(yùn)動部分”在直線伺服電機(jī)控制下豎直方向精確運(yùn)動；第二部分是粉槽，作用是為粉末提供承載空間、為運(yùn)動部分提供導(dǎo)向作用。
【專利說明】提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于激光金屬直接成形裝置，可用于金屬鋪粉燒結(jié)成形制造金屬件等。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光金屬直接成形領(lǐng)域，激光金屬選區(qū)燒結(jié)是研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，它是把金屬粉直接鋪在粉槽托板上，然后用激光作為能源直接燒粉末，把粉末熔化粘結(jié)成形金屬件，這種成形方式與傳統(tǒng)的機(jī)械加工成形相比，具有很多優(yōu)勢，它不需要任何模具，原理簡單，能縮短產(chǎn)品的研發(fā)時間，節(jié)省研發(fā)成本。但是鋪粉燒結(jié)成形也有自身的缺點(diǎn)，成形件會因?yàn)闊釕?yīng)力而產(chǎn)生變形、成形件的致密度有待提高，針對熱應(yīng)力變形問題大多是采用通過合理的工藝參數(shù)來盡量降應(yīng)力的積累來控制變形，針對提高鋪粉燒結(jié)成形件的致密度，基本是采用鋪粉棍子滾壓方式增加粉末致密度，這種方式對增加成型件致密度具有一定作用，
[0003]但這種方式也有不足之處，就是在鋪粉輥?zhàn)愉伔勰雺悍勰r會在豎直向下和鋪粉方向產(chǎn)生一定的力的作用，成形金屬件會在力的作用下發(fā)生位移而造成成形件的偏移而影響成形件的質(zhì)量。針對如何有效地提高磁性金屬粉末的激光直接成形件的質(zhì)量，目前還沒有好的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了提高鋪粉激光金屬直接成形件的質(zhì)量，本發(fā)明提出一種以電磁吸盤對磁性粉末產(chǎn)生吸力，使磁性金屬粉末向下壓緊的技術(shù)來提高磁性金屬粉的致密度，同時也起到用電磁吸力固定成形件的作用，防止成形件在鋪粉輥?zhàn)訚L壓鋪粉時產(chǎn)生移動。
[0005]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，包括粉槽、粉槽托板、頂桿，其特征在于，所述粉槽托板置于粉槽豎直方向的中部，粉槽下部設(shè)置固定底板，粉槽托板與固定底板之間設(shè)置有電磁吸盤，粉槽下端連接一個粉槽外底板，粉槽外底板通過連接件與外部機(jī)構(gòu)連接固定；所述頂桿上端穿過粉槽外底板的中心與固定底板連接，頂桿下端與直線伺服電機(jī)相連，頂桿帶動固定底板、電磁吸盤及粉槽托板所構(gòu)成的運(yùn)動整體沿粉槽的豎直方向一起運(yùn)動。
[0007]上述方案中，所述頂桿上端通過一個頂桿固定槽用螺栓固定在固定底板下方。所述粉槽托板通過螺栓固定在電磁吸盤上面；固定底板通過螺栓固定在電磁吸盤下面。所述粉槽外底板通過中間區(qū)域的四個螺栓孔用螺栓與外部機(jī)構(gòu)連接固定。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能有效提高成形件的質(zhì)量；采用在粉槽托板下方加裝電磁吸盤，用電磁力吸緊磁性金屬粉末，從而增加粉末的密度，然后用激光燒結(jié)被吸緊的磁性金屬粉末，能成形出致密度高于不采用電磁吸盤成形出來的金屬件，同時電磁吸盤還對成形件起到固定作用，防止鋪粉時因鋪粉輥?zhàn)愉伔蹪L壓而產(chǎn)生成形件位移，能有效的提高成形件的整體質(zhì)量。具有環(huán)保經(jīng)濟(jì)，不產(chǎn)生污染，成本低的特點(diǎn)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明裝置的俯視圖。
[0010]圖2是圖1的A-A向剖視圖。圖中標(biāo)注的I是粉槽、2是托板固定螺栓、3是粉槽托板、4是電磁吸盤、5是固定底板、6是電磁吸盤固定螺栓、7是粉槽外底板、8是固定螺栓、9是固定槽螺栓、10是頂桿固定槽、11是頂桿。
[0011]圖3是本發(fā)明裝置立體圖。
[0012]圖4是圖2中的粉槽外底板的平面圖。
[0013]圖5是圖4的B-B向旋轉(zhuǎn)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]參考圖1-圖3，一種提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，粉槽托板3通過托板固定螺栓2固定在電磁吸盤4上，電磁吸盤4通過電磁吸盤固定螺栓6固定在固定底板5上，頂桿11通過頂桿固定槽10用固定槽螺栓9固定在固定底板下方。粉槽托板3、托板固定螺栓2、電磁吸盤4、固定底板5、電磁吸盤固定螺栓6、固定槽螺栓9、固定槽10、頂桿11構(gòu)成一 “運(yùn)動整體”;粉槽外底板7通過固定螺栓8與粉槽固定在一起。
[0016]參考圖4、圖5，粉槽外底板7通過中間區(qū)域的四個螺栓孔用螺栓與外部機(jī)構(gòu)連接固定，頂桿11與直線伺服電機(jī)相連接，可控制“運(yùn)動整體”在豎直方向上精確運(yùn)動。當(dāng)用磁性金屬粉末進(jìn)行金屬激光燒結(jié)成形時，打開電磁吸盤4使其產(chǎn)生電磁吸力，然后在粉槽托板3上鋪上磁性金屬粉末，使磁性金屬粉末被向下吸緊，然后進(jìn)行激光燒結(jié)成形，等第一層燒結(jié)完后，“運(yùn)動整體”部分在直線伺服電機(jī)的控制下下降一定高度，再次鋪磁性金屬粉末，鋪粉完成后，再次開啟激光進(jìn)行掃描燒結(jié)，往復(fù)循環(huán)，進(jìn)而成形出較高致密度的金屬件，同時電磁吸盤對正在成形的金屬件還起到固定作用，防止鋪粉時成形件的移動，從而能有效的提高成形件質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，包括粉槽、粉槽托板、頂桿，其特征在于，所述粉槽托板置于粉槽豎直方向的中部，粉槽下部設(shè)置固定底板，粉槽托板與固定底板之間設(shè)置有電磁吸盤，粉槽下端連接一個粉槽外底板，粉槽外底板通過連接件與外部機(jī)構(gòu)連接固定；所述頂桿上端穿過粉槽外底板的中心與固定底板連接，頂桿下端與直線伺服電機(jī)相連，頂桿帶動固定底板、電磁吸盤及粉槽托板所構(gòu)成的運(yùn)動整體沿粉槽的豎直方向一起運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，其特征在于，所述頂桿上端通過一個頂桿固定槽用螺栓固定在固定底板下方。
3.如權(quán)利要求1所述的提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，其特征在于，所述粉槽托板通過螺栓固定在電磁吸盤上面；固定底板通過螺栓固定在電磁吸盤下面。
4.如權(quán)利要求1所述的提高金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形件質(zhì)量的裝置，其特征在于，所述粉槽外底板通過中間區(qū)域的四個螺栓孔用螺栓與外部機(jī)構(gòu)連接固定。
【文檔編號】B22F3/105GK103817328SQ201410060325
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】李滌塵, 張連重, 張安峰 申請人:西安交通大學(xué)