[实用新型]一种不锈钢薄片交错式铺粉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光选区熔化成型系统中零件成型制造领域，尤其涉及一种不锈钢薄片交错式铺粉装置。

背景技术

随着科学技术的发展，用于金属零件快速成型的方法多种多样，其中激光选区熔化是在激光选区烧结的基础上发展起来的，目前被广泛应用的快速成型方法。这些工艺按照粉末的添加方式可以分为：预置粉末(layer bed)方式和实时送粉(powder feed)方式两种。

激光选区熔化按照预置粉末方式添加粉末的成型过程如下：铺粉装置在成型缸上铺上一层金属粉末，激光束在计算机控制下，根据成型件截面形状信息，对粉末进行选择性扫描，使扫描区域内的粉末粘结或熔化，得到成型件的单层形状；接着成型缸下降一个层厚的距离，铺粉装置重新铺粉，继续进行下一层的成型；如此逐层叠加，最终获得特定几何形状的金属零件。

激光选区熔化快速成型金属零件的关键指标主要包括致密度、尺寸精度与表面粗糙度等，而致密度与表面粗糙度的提高与铺粉的质量(表面平整度、紧实度)密切相关。铺粉平整均匀，则粉末对激光的吸收平稳，激光熔化粉末后容易获得平整的成型表面；铺粉平面凹凸不平，则导致粉末对激光的吸收不稳定，因离焦量的变化导致粉末吸收激光能量不足，激光照射在粉末表面功率密度不等，粉末熔化效果有差异，导致成型面也凹凸不平，最终使得成型件的致密度、表面质量等下降严重。再者，在激光选区熔化过程中，成型表面质量具有“累加效应”。如铺粉不平，则激光熔化粉末平面呈现凸起或者凹陷，导致下一次铺粉同样不平，如此循环，则会使成型件表面粗糙度越来越差；而当铺粉均匀平整，激光在整个粉末表面照射均匀，则获得平整的熔化表面，则使得下一层铺粉平整容易实现，则会使成型件表面光洁度较好，激光熔化粉末后的成型面平整而光滑，激光辐照金属粉末的熔化凝固行为稳定。

所以，铺粉的好坏决定了激光选区熔化快速成型零件质量的优劣，为了获得理想的成型效果，必须获得平整，均匀且紧实的铺粉效果。

而目前，应用于激光选区熔化或激光选区烧结技术的铺粉方式主要包括使用刚性旋转辊、刮板结构和柔性铺粉装置。

刚性旋转辊子的制作材料为高硬度不锈钢，一般为420型号，对其表面的光滑度与同轴度要求非常高。实用新型专利(ZL201020670962.5)《一种选择性激光烧结双辊铺粉装置》采用的刚性旋转辊虽然能较好的压实金属粉末，但是铺粉过程中经常出现撞辊，同轴度偏差会导致表面波浪形纹等铺粉缺陷。所以刚性旋转辊子主要应用于选择性激光烧结技术，如石蜡材料等烧结成型，并不能满足金属粉末成型的要求。

目前，铺粉装置也有使用刮板结构的，虽然能保证铺粉平整，但是板对粉末的压实作用非常小，在激光辐照后，收缩比较大，容易造成成型件内部残余应力较大，发生变形或者翘曲。并且在铺粉过程中，刮板容易和零件发生碰撞，使零件破损，最终导致成型失败。

目前也有采用柔性铺粉装置，其主要采用金属薄片，这种金属薄板柔性铺粉装置能够较好的保证铺粉过程的平整度和紧实度。但是多数在铺粉过程中容易出现齿痕，造成成型表面成波纹状起伏，影响铺粉质量。

因此，在快速成型的加工中，需要有一种既能使得铺粉平整均匀，铺粉装置不会与零件发生刚性碰撞，又能保证铺粉紧实，不会导致成型面波纹状起伏现象的金属粉末柔性铺粉装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种不锈钢薄片交错式铺粉装置，其且既能使得铺粉平整均匀，铺粉装置不会与零件发生刚性碰撞，又能保证铺粉紧实，不会产生铺粉齿痕现象。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种不锈钢薄片交错式铺粉装置，包括铺粉臂1、A支撑板2、B支撑板3、A夹板5、B夹板6和铺粉刷4，所述A支撑板2与铺粉臂1相连；

所述铺粉刷4共有三片，分别安装在A夹板5与A支撑板2之间、A支撑板2与B支撑板3之间、B支撑板3与B夹板6之间；

所述A支撑板2与B支撑板3通过固定螺钉7固定在一起；

所述A支撑板2、B支撑板3、A夹板5、B夹板6和铺粉刷4由定位螺钉8固定在一起；

所述A夹板5及B夹板6，分别安装在A支撑板2和B支撑板3的两侧；

所述A支撑板2、B支撑板3、A夹板5、B夹板6的端部在同一水平线上；所述铺粉刷4的端部伸出该水平线。

所述铺粉刷4为具有弹性的片状结构。所述铺粉刷4下部有多个相互间隔的齿条12。

每一片铺粉刷4的齿条均与其相邻的另一片铺粉刷4的齿条相互交错。

所述铺粉刷4的上部有用于固定铺粉刷4位置的安装孔13；