[实用新型]一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置

说明书

本实用新型公开了一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置，属于金属3D打印领域，旨在解决供料缸的漏粉、气密性不强的问题，包括供料缸体（12）和供料杆活塞（13），供料杆活塞连接有控制供料缸活塞在供料缸体内移动的推杆（16），推杆（16）从供料缸的外部伸入供料缸体内，其特征在于，位于供料缸体内的推杆外围设有圆形风琴罩（15），所述的圆形风琴罩位于供料缸活塞和供料缸体的底壁之间，并分别和供料缸活塞和供料缸体底面连接，并且能够在供料缸活塞和供料缸底部之间伸缩，供料缸体的外围设有外层密封缸体（1），外层密封缸体（1）和供料缸体之间为腔室，推杆穿过外层密封缸体（1）的底部。

技术领域

本实用新型涉及选区激光熔化增材制造技术领域。

背景技术

3D打印技术，就是在计算机中将3D CAD模型分成若干层，通过3D打印设备在一个平面上按照3D CAD模型的分层图形，逐层将塑料、金属甚至生物组织活性细胞等材料烧结或者黏合在一起，最后形成一个三维物体。

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展及推广应用的需求，利用3D打印技术直接制造金属功能零件成为了3D打印主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的3D打印方法主要有：包括直接金属粉末激光烧结(Direct Metal Laser Sintering，DMLS)、选区激光熔化（Selective Laser Melting, SLM）技术、激光近净成形（Laser Engineered NetShaping, LENS）技术和电子束选区熔化（Electron Beam Selective Melting, EBSM）技术。

选区激光熔化成形技术是以SLS快速原型技术为基本原理发展起来的一种先进的激光增材制造技术。通过专用软件对零件三维数模进行切片分层，获得各截面的轮廓数据后，利用高能量激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，通过逐层铺粉、逐层熔化凝固堆积的方式，制造三维金属零件。由于选区激光熔化增材制造设备在加工过程中需要惰性气体保护，要求供料缸中的运动活塞需要良好的动密封特性。而供料缸在打印过程中装有大量金属粉末，这些金属粉末的颗粒直径一般在数十微米量级，在活塞长时间反复运动过程中，难免会有微细金属颗粒进入密封面，从而增加磨擦阻力，加速密封材料的损耗，严重降低成型腔气密性而影响打印过程的惰性气体保护效果，而且还会导致金属粉末泄露现象，污染工作环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于选区激光熔化增材制造的供料缸粉末隔离装置，以达到提升成型腔保护效果、降低惰性气体消耗量、防止出现金属粉末泄露的目的。

本实用新型公开了一种用于选区激光熔化的供料缸，包括供料缸体和供料杆活塞，供料杆活塞连接有控制供料缸活塞在供料缸体内移动的推杆，推杆从供料杆的外壁中伸入供料缸体内，其特征在于，位于供料缸体内的推杆外围设有圆形风琴罩，所述的圆形风琴罩位于供料缸活塞和供料缸体的底壁之间，并分别和供料缸活塞和供料缸体底壁接触，并且能够沿着供料缸活塞和供料缸体的底臂之间伸缩，供料缸体的外围设有外层密封腔组件，外层密封腔组件和供料缸体之间为一定空间，推杆穿过外层密封腔组件的底部。

本实用新型的内部风琴罩密封系统和外层密封缸体配合使用，共同实现金属粉末和惰性气体的隔离密封。

作为改进，外层密封缸体包括设有沉孔安装面，供料缸体上端的安装面固定于外层密封腔组件的沉孔安装面，在一些方案中采用一体化成型，在另一些方案中采用螺纹等进行固定。

作为改进，外层密封缸体的底部设有圆孔，推杆穿过外层密封缸体下端的圆孔，并通过O形密封圈Ⅰ实现动密封，动密封可以保证推杆能够沿着外层密封缸体上下移动，动密封采用现有的密封方式，在一些实施方式中采用O形密封圈。

作为改进，所述的外层密封缸体包含台面、供料缸外筒、供料缸端盖、螺钉Ⅱ、密封圈盖环和螺钉Ⅲ，共同组成外层密封腔体;