本發(fā)明涉及增材制造，具體為一種超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置。

背景技術(shù)：

1、超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置是一種專門用于增材制造領(lǐng)域的設(shè)備，它結(jié)合了激光技術(shù)和粉末冶金原理，能夠在三維空間內(nèi)逐層構(gòu)建金屬零件，該裝置通過(guò)激光束對(duì)金屬粉末進(jìn)行精確熔化，并逐層堆疊以形成最終產(chǎn)品，其獨(dú)特之處在于能夠處理更大的層厚，從而提高生產(chǎn)效率并減少制造時(shí)間。

2、申請(qǐng)?zhí)枮閏n202211184767.5的一種同一切片層內(nèi)多材料任意形態(tài)鋪粉的裝置。該裝置包括外滑軌和并行排列設(shè)置在該外滑軌上的多個(gè)鋪粉單元，其中：所述鋪粉單元包括落粉罐、落粉艙、刮刀和伸縮板，所述落粉艙的下端設(shè)置有斜坡，分料在下落過(guò)程中沿斜坡下落至斜坡底端，所述落粉艙內(nèi)部的上端設(shè)置有與所述外滑軌垂直的內(nèi)滑軌，所述刮刀在所述內(nèi)滑軌上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)所述刮刀和鋪粉單元在內(nèi)滑軌和外滑軌上的運(yùn)動(dòng)，以及不同所述鋪粉單元的切換，實(shí)現(xiàn)在單個(gè)切片層中多材料任意形態(tài)成形輪廓的鋪粉。

3、該裝置落粉艙采用斜坡設(shè)計(jì)，刮刀與落粉艙的截面形狀相同，使得落粉區(qū)域僅僅在于刮刀之間的直線區(qū)域，通過(guò)刮刀的運(yùn)動(dòng)改變落粉區(qū)域的長(zhǎng)短，落粉艙的設(shè)計(jì)、刮刀和鋪粉單元的運(yùn)動(dòng)軌跡的配合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)任意形態(tài)的鋪粉區(qū)域的成形，但是該裝置在進(jìn)行激光熔融一次只能對(duì)粉料進(jìn)行單層的熔融，在進(jìn)行熔融的時(shí)候效率較低，無(wú)法提高加工的效率。

4、申請(qǐng)?zhí)枮閏n202321977225.3的鋪粉裝置及3d打印設(shè)備。其中，鋪粉裝置包括移載機(jī)構(gòu)、多個(gè)料倉(cāng)和振動(dòng)源。多個(gè)料倉(cāng)分別連接于移載機(jī)構(gòu)并位于3d打印設(shè)備的打印面的上方，多個(gè)料倉(cāng)能夠在移載機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下移動(dòng)，每個(gè)料倉(cāng)分別設(shè)有儲(chǔ)粉腔和連通儲(chǔ)粉腔的出粉口，每個(gè)儲(chǔ)粉腔分別用于儲(chǔ)存不同的打印粉末。振動(dòng)源連接于移載機(jī)構(gòu)，并用于激發(fā)選定的料倉(cāng)內(nèi)的打印粉末振動(dòng)，以使打印粉末從出粉口落至打印面。本技術(shù)的有益效果是滿足了在打印面形成多種打印材料的復(fù)雜區(qū)域分布的需求。

5、該裝置通過(guò)震動(dòng)的方式進(jìn)行下料，從而為激光熔融提供熔融的粉料，但是采用震動(dòng)的方式下料粉料下放會(huì)不均勻，從而影激光熔融的效果，且采用此種下料方式無(wú)法根據(jù)打印的需求及時(shí)調(diào)整粉料下放的時(shí)間，從而可能會(huì)造成粉料鋪設(shè)的厚度過(guò)厚或者過(guò)薄，不僅造成激光熔融的效果不佳且會(huì)造成大量粉料的浪費(fèi)。

6、所以我們提出了一種超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置，以便于解決上述中提出的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置，以解決上述背景技術(shù)提出的該裝置在進(jìn)行激光熔融一次只能對(duì)粉料進(jìn)行單層的熔融，在進(jìn)行熔融的時(shí)候效率較低，無(wú)法提高加工的效率、采用震動(dòng)的方式下料粉料下放會(huì)不均勻，從而影激光熔融的效果，且采用此種下料方式無(wú)法根據(jù)打印的需求及時(shí)調(diào)整粉料下放的時(shí)間，從而可能會(huì)造成粉料鋪設(shè)的厚度過(guò)厚或者過(guò)薄，不僅造成激光熔融的效果不佳且會(huì)造成大量粉料的浪費(fèi)的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置，包括熔融框架，所述熔融框架內(nèi)側(cè)開(kāi)設(shè)有空置槽；熔融平臺(tái)，所述熔融平臺(tái)設(shè)置在空置槽內(nèi)側(cè)，且熔融平臺(tái)外側(cè)固定連接有密封圈；數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊固定安裝在熔融框架外側(cè)；控制模塊，所述控制模塊固定安裝在熔融框架外側(cè)；升降組件，所述升降組件安裝在空置槽內(nèi)側(cè)；鋪粉組件，所述鋪粉組件安裝在熔融框架內(nèi)側(cè)；出料組件，所述出料組件設(shè)置在鋪粉組件上端；其中，驅(qū)動(dòng)所述升降組件，可帶動(dòng)熔融平臺(tái)上下移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)所述鋪粉組件，可對(duì)熔融平臺(tái)上端進(jìn)行鋪粉；通過(guò)所述出料組件，可定時(shí)向鋪粉組件添加粉料。

3、優(yōu)選的，所述升降組件包括第一伺服電機(jī)、異向螺紋桿、第一螺紋連接器、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向塊，所述第一伺服電機(jī)固定安裝在空置槽內(nèi)側(cè)，且第一伺服電機(jī)輸出端固定連接有異向螺紋桿，所述空置槽內(nèi)側(cè)固定安裝有導(dǎo)向桿，且導(dǎo)向桿外側(cè)嵌套有導(dǎo)向塊；此結(jié)構(gòu)通過(guò)導(dǎo)向塊在導(dǎo)向桿外側(cè)的滑動(dòng)可以對(duì)支撐桿進(jìn)行角度限位。

4、優(yōu)選的，所述升降組件還包括支撐桿，所述支撐桿關(guān)于熔融平臺(tái)中點(diǎn)呈左右對(duì)稱設(shè)置有四組，且前后兩組支撐桿底部分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在第一螺紋連接器和導(dǎo)向塊外側(cè)，所述支撐桿上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在熔融平臺(tái)底部；此結(jié)構(gòu)通過(guò)多組支撐桿對(duì)熔融平臺(tái)進(jìn)行支撐，且可以通過(guò)支撐桿的轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)熔融平臺(tái)進(jìn)行上下位置的調(diào)整。

5、優(yōu)選的，所述鋪粉組件包括同向螺紋桿、第二螺紋連接器、龍門架、滑動(dòng)桿、滑動(dòng)塊和第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)固定安裝在熔融框架外側(cè)，且第二伺服電機(jī)輸出端固定連接有同向螺紋桿，并且同向螺紋桿外側(cè)螺紋連接有第二螺紋連接器，所述熔融框架內(nèi)側(cè)固定安裝有滑動(dòng)桿，且滑動(dòng)桿外側(cè)嵌套有滑動(dòng)塊，并且滑動(dòng)塊與第二螺紋連接器之間連接有龍門架；此結(jié)構(gòu)通過(guò)滑動(dòng)塊在滑動(dòng)桿外側(cè)的滑動(dòng)可以對(duì)龍門架進(jìn)行角度限位。

6、優(yōu)選的，所述鋪粉組件還包括擋板、刮板和料槽，所述擋板等距安裝在龍門架內(nèi)側(cè)，且擋板前端一一對(duì)應(yīng)設(shè)置有刮板，并且刮板固定安裝在龍門架內(nèi)側(cè)，所述擋板與刮板之間設(shè)置有料槽，且相鄰擋板與相鄰刮板高度由右至左依次遞增；此結(jié)構(gòu)設(shè)置不同高度的擋板和料板，可以進(jìn)行多層粉料的鋪設(shè)。

7、優(yōu)選的，所述出料組件包括支撐架、齒條，所述支撐架固定安裝在龍門架前后兩側(cè)，且支撐架上端固定安裝有齒條，并且齒條上端齒塊為間歇式分布；此結(jié)構(gòu)齒塊設(shè)置為間歇式分布，可以使齒輪進(jìn)行間斷式的轉(zhuǎn)動(dòng)。

8、優(yōu)選的，所述出料組件還包括料箱、出料管、連接軟管、料嘴和懸吊板，所述料箱固定安裝在熔融框架外側(cè)，且料箱外側(cè)固定連接有出料管，并且出料管貫穿熔融框架內(nèi)側(cè)，所述出料管尾端固定連接有連接軟管，且連接軟管尾端固定連接有料嘴，并且料嘴與料槽呈上下對(duì)應(yīng)分布，所述料嘴上端固定連接有懸吊板，且懸吊板固定安裝在熔融框架內(nèi)側(cè)；此結(jié)構(gòu)料嘴與料槽呈上下對(duì)應(yīng)分布可以通過(guò)料嘴為料槽提供粉料。

9、優(yōu)選的，所述出料組件還包括同心軸、球閥、渦旋彈簧和齒輪，所述同心軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在出料管內(nèi)側(cè)，且同心軸外側(cè)固定安裝有球閥，并且球閥外壁與出料管內(nèi)管壁相貼合，所述出料管外壁與同心軸尾部之間連接有渦旋彈簧，所述同心軸外側(cè)固定安裝有齒輪，且齒輪與齒條頂部齒塊相嚙合；此結(jié)構(gòu)通過(guò)渦旋彈簧的彈力可以使同心軸自行復(fù)位，反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、優(yōu)選的，所述出料組件還包括豁口，所述豁口開(kāi)設(shè)在球閥內(nèi)側(cè)，且豁口側(cè)視分布在球閥右下方位置；此結(jié)構(gòu)通過(guò)豁口的設(shè)置可以使出料管處于開(kāi)口和閉合兩種狀態(tài)。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該超大層厚選區(qū)激光熔融鋪粉裝置設(shè)置有：

12、可升降的熔融平臺(tái)，此結(jié)構(gòu)當(dāng)某一層的切片構(gòu)筑完畢后，需要進(jìn)行下一層粉料的鋪設(shè)時(shí)，通過(guò)運(yùn)行第一伺服電機(jī)，從而使第一伺服電機(jī)輸出端帶動(dòng)異向螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)，異向螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)兩端的第一螺紋連接器反向移動(dòng)，通過(guò)第一螺紋連接器的反向移動(dòng)，從而使兩端的支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)支撐桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)熔融平臺(tái)沿著空置槽內(nèi)側(cè)向下滑動(dòng)，使需要構(gòu)建的面層與熔融框架底面相平齊，通過(guò)熔融平臺(tái)在垂直方向上精確移動(dòng)，從而達(dá)到逐層構(gòu)建零件的效果；

13、多層鋪粉的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在龍門架內(nèi)側(cè)安裝多組擋板和刮板，每組中的擋板和刮板之間留有料槽用于存儲(chǔ)粉料，而相鄰擋板和刮板之間留有間隙用于激光熔融噴頭發(fā)出的激光融化金屬粉末，在第二伺服電機(jī)輸出端帶動(dòng)同向螺紋桿轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，同向螺紋桿會(huì)帶動(dòng)第二螺紋連接器向右側(cè)移動(dòng)，從而帶動(dòng)龍門架跟隨一起移動(dòng)，在龍門架向右側(cè)移動(dòng)的時(shí)候，相鄰擋板與刮板之間間隙中的激光熔融噴頭會(huì)同時(shí)對(duì)零件相應(yīng)截面位置進(jìn)行打印，由于相鄰擋板與相鄰刮板高度由右至左依次遞增，在龍門架向右側(cè)移動(dòng)的時(shí)候，最右側(cè)的激光熔融噴頭剛剛打印過(guò)的區(qū)域會(huì)被后面的料槽鋪上新的一層粉料，后面的激光熔融噴頭會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的切片數(shù)據(jù)融化新的粉層，在龍門架向右側(cè)移動(dòng)的時(shí)候，激光可在同一個(gè)位置掃描多層粉料，從而在龍門架向右側(cè)移動(dòng)的時(shí)候便成型了多個(gè)層厚，大大提高了3d打印的效率，降低了每個(gè)零件的成本；

14、自動(dòng)化加料的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)當(dāng)龍門架向右側(cè)移動(dòng)的時(shí)候，會(huì)帶動(dòng)其底部的齒條跟隨一起移動(dòng)，當(dāng)齒條上端的齒塊與齒輪相嚙合的時(shí)候，齒條會(huì)帶動(dòng)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，齒輪旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)同心軸跟隨一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使同心軸外側(cè)的球閥跟隨一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使球閥右下方的豁口轉(zhuǎn)動(dòng)至開(kāi)口朝下的狀態(tài)，使出料管處于開(kāi)口狀態(tài)，從而使粉料輸送至料嘴內(nèi)側(cè)，向料槽添加粉料，當(dāng)齒條上端齒塊未與齒輪相嚙合時(shí)，同心軸會(huì)通過(guò)渦旋彈簧的彈力進(jìn)行復(fù)位，從而使球閥豁口處旋轉(zhuǎn)至右下方，使出料管處于閉合狀態(tài)，直至下一個(gè)料槽移動(dòng)至料嘴下端，從而使料嘴間距式的為多個(gè)料槽添加粉料；

15、進(jìn)一步的，當(dāng)龍門架向左側(cè)移動(dòng)的時(shí)候，齒條跟隨移動(dòng)雖然依然可帶動(dòng)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)橄喾捶较?，而豁口開(kāi)設(shè)在球閥右下方，故球閥轉(zhuǎn)動(dòng)后其豁口朝向右側(cè)，球閥上下兩側(cè)依然緊密貼合在出料管內(nèi)側(cè)，從而可以有效避免龍門架復(fù)位的過(guò)程出料管向料嘴進(jìn)行物料的輸送。