[实用新型]一种选择性激光熔化成形铺粉及制品孔隙率检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种选择性激光熔化成形铺粉及制品孔隙率检测装置，属于选择性激光熔化成形装置技术领域。

背景技术

3D打印技术是基于三维CAD 模型数据，通过材料逐层叠加构造三维物体的技术。3D打印技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，从而实现“自由制造”，实现了复杂结构零件的快速成形，大大减少了加工工序，减少了加工周期，降低了开发成本和风险，被认为是第三次工业革命。

目前典型的3D打印技术主要有：选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、光固化立体成形（SLA）、熔融沉积制造（FDM）等。SLM技术是3D打印技术领域最具发展潜力的技术之一。其基本原理是：在计算机上设计出零件的三维模型，然后对该三维模型进行切片分层，得到各截面的二维轮廓数据，将这些数据导入快速成形设备计算机中。激光束开始扫描前，铺粉装置首先把金属粉末平铺到成形缸的基板上，激光束再按当前层的填充轮廓线选区熔化成形基板上的金属粉末。加工完当前层后，成形缸下降一个层厚的距离，粉料缸上升一定距离，铺粉装置在已加工好的当前层上铺好金属粉末，设备调入下一层轮廓的数据进行加工，如此层层加工，直到整个零件加工完毕。

SLM成形过程中，铺粉及制品内部的孔隙率直接影响制品组织性能。目前SLM成形过程中无法检测铺粉及制品内部的孔隙率，只能是成形结束后，从成形腔中取出制品，利用X光检测制品内部孔隙率。如果该制品内部空隙较多不合格，将重新调整成形工艺，重新进行激光熔化成形，不仅降低了成形效率，而且浪费了材料，在一定程度上影响了SLM技术的发展。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种能够实时监测SLM成形过程中铺粉及制品内部孔隙率，提高成品率及制品的组织性能的选择性激光熔化成形铺粉及制品孔隙率检测装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种选择性激光熔化成形铺粉及制品孔隙率检测装置，包括成形腔，所述成形腔顶部设置有熔化成形激光系统，所述成形腔内设置有用于采集铺粉及制品孔隙率的电子显微镜，所述成形腔的顶部设置有报警器，所述电子显微镜和报警器均与主控系统相连接。

优选的，所述成形腔内部两侧设置有升降机构，所述升降机构的顶部设置有固定横梁，两个固定横梁的一端设置有水平导轨，另一端设置有齿条，所述水平导轨和齿条上滑动安装有运动横梁，所述运动横梁的两端设置有方孔，水平导轨和齿条分别滑动安装在方孔内，所述运动横梁上设置有与齿条啮合的齿轮，所述齿轮的轴上设置有驱动电机，所述运动横梁的底部设置有多个电子显微镜。

优选的，所述运动横梁的两侧设置有红外测距传感器，运动横梁中部设置有补光灯，所述红外测距传感器和补光灯均与主控系统相连接。

优选的，所述电子显微镜的外部罩有透明保护罩。

优选的，所述透明保护罩为透明石英玻璃。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型采用电子显微镜实时检测SLM成形过程中铺粉及制品内部孔隙率，并将信息反馈给主控系统，通过图像分析对比，确定孔隙率的大小，从而调整成形工艺，减小铺粉及制品内部孔隙率，提高成品率及制品的组织性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中运动横梁的结构示意图。

图3为实用新型中齿条的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，选择性激光熔化成形铺粉及制品孔隙率检测装置，包括成形腔1，成形腔1顶部设置有熔化成形激光系统8，成形腔1内设置有用于采集铺粉及制品孔隙率的电子显微镜15，成形腔1的顶部设置有报警器9，电子显微镜15和报警器9均与主控系统14相连接。