[发明专利]一种多能场增材制造成形系统

权利要求书

1.一种多能场增材制造成形系统，其特征在于：包括回转工作台、X方向水平导轨系统、Y方向水平导轨系统、Z方向升降导轨系统、激光打印光路系统、FDM打印系统、铣削减材加工系统、局部粉床防护罩、铺粉及送粉装置；

所述回转工作台安装在X方向水平导轨系统上，能够沿X方向移动，回转工作台自身能够在360°范围内任意角度转动；X方向水平导轨系统两侧安装有所述Z方向升降导轨系统，Z方向升降导轨系统上安装有所述Y方向水平导轨系统，Y方向水平导轨系统上安装有所述FDM打印系统和铣削减材加工系统以及激光打印光路系统；所述Y方向水平导轨系统能够带动FDM打印系统、铣削减材加工系统以及激光打印光路系统整体沿着Z方向升降导轨系统上下运动；

所述FDM打印系统用于打印动态粉缸，所述动态粉缸的截面轮廓与所需成形零件的最大截面轮廓尺寸相匹配；对应于所需成形零件截面的两侧，记动态粉缸的两个侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁；则第一侧壁与第二侧壁在水平方向上最终闭合形成动态粉缸的截面轮廓；动态粉缸的第一侧壁和第二侧壁以及作为底面的成形基板构成零件成形区域；

所述局部粉床防护罩固定安装于激光打印光路系统的下方，并与激光打印光路系统相互封闭隔绝；局部粉床防护罩的上端面具有对应于激光打印光路系统的通光区域，局部粉床防护罩的下端面为空，其宽度大于第一侧壁与第二侧壁的间距，满足局部粉床防护罩能够直接架设于动态粉缸第一侧壁和第二侧壁的上表面；局部粉床防护罩的下部的左、右侧面设置有用于排出烟尘的通道；所述铺粉及送粉装置设置于局部粉床防护罩的前侧面；局部粉床防护罩内的铺粉区域始终处于惰性气氛保护环境；

所述铺粉及送粉装置包括送粉管路、缓冲仓以及刮刀，所述缓冲仓固定于局部粉床防护罩的前侧面并靠近下端面，送粉管路通入缓冲仓，缓冲仓下端设置有出粉口，刮刀固定于缓冲仓的下部，刮刀位于动态粉缸第一侧壁和第二侧壁之间，并留有间隙，防止刮蹭；刮刀的工作面与局部粉床防护罩的下端面平齐或略低于局部粉床防护罩的下端面；所述激光打印光路系统沿水平导轨系统运动过程中带动局部粉床防护罩和缓冲仓运动，配合回转工作台的运行，实现缓冲仓在动态粉缸表面按动态粉缸截面轮廓轨迹方向进行铺粉，缓冲仓的运动轨迹与动态粉缸的截面轮廓形貌相一致。

2.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：所述局部粉床防护罩前、后侧的内壁分别设置有科恩达腔体，科恩达腔体的进气口相应设置于局部粉床防护罩前、后侧面的上部，导气细缝位于局部粉床防护罩下端面；前、后两个科恩达腔体之间的区域为所述局部粉床防护罩内的铺粉区域；科恩达腔体与第一侧壁和第二侧壁的外边缘保持间距以留出烟尘气流通道；局部粉床防护罩前、后侧的上部设置有进气管和出气管，贯穿科恩达腔体与铺粉区域连通，所述进气管用于通入惰性气体，并与出气管构成循环管路。

3.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：所述回转工作台外部设置有封闭腔室，该封闭腔室内形成惰性气氛保护。

4.根据权利要求1或2所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：所述局部粉床防护罩的顶部设置有吹气斜孔，用于通入惰性气体。

5.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：所述用于排出烟尘的通道具体为分别设置于局部粉床防护罩下部左、右侧面的多孔进气口、多孔出气口，其中多孔进气口用于通入惰性气体，多孔出气口接有抽气装置从而利用负压排出烟尘。

6.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：X方向水平导轨系统、Z方向升降导轨系统和Y方向水平导轨系统上均安装有精密光栅尺，为导向运动提供闭环反馈，以保证运行的定位精度和重复定位精度。

7.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：局部粉床防护罩的上端面的通光区域为嵌入相应孔位的通光玻璃，或者局部粉床防护罩的上端面整体为通光玻璃。

8.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：铣削减材加工系统安装在FDM打印系统的后方位置。

9.根据权利要求1所述的多能场增材制造成形系统，其特征在于：在回转工作台外围，还配置有粉末回收装置，用于及时将未熔化的粉末吸走。