[发明专利]适用于中小型3D打印的激光熔化设备

说明书

本发明公开了一种适用于中小型3D打印的激光熔化设备，至少两个激光炉‑成形缸系统固定设于固定架上，激光炉‑成形缸系统包括激光炉和成型缸，激光炉上侧设有透光部，激光炉下侧与成型缸密封连接，激光炉内还设有供粉装置，运动安装于固定架上的激光‑振镜系统能分别发射激光，激光激光恰能经透明部射入激光炉内聚焦，控制系统控制激光‑振镜系统和激光炉‑成形缸系统内各部件工作，控制系统还控制激光炉‑成形缸系统运动，本发明最充分发挥激光束扫描的功能，大大提高了激光成形效率，降低了激光熔化成形设备使用成本。

技术领域

本发明涉及一种金属3D打印机成形箱，特别涉及一种适用于中小型3D打印的激光熔化设备。

背景技术

SLM(选择性激光熔化)工艺存在一个重大的缺点，即每次成形(激光处于工作的状态)结束后，需进行大量的清理准备工作，此时激光-振镜系统处于不工作的状态的闲置状态。当前SLM设备正在从实验室进入工业应用领域，需大大提高成形效率，更加加剧了提高SLM设备效率的呼声。

目前，在激光-成形系统中采用多激光器配以多振镜——多激光-振镜系统，进一步提高成形速度，更成为SLM发展的潮流之一。但多激光束-振镜系统(如2～6个激光束)是昂贵的部件，约占总成本的40％。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种适用于中小型3D打印的激光熔化设备，该适用于中小型3D打印的激光熔化设备的成形效率高，使用成本低。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于中小型3D打印的激光熔化设备，包括固定架、激光-振镜系统、激光炉-成形缸系统和控制系统，至少两个激光炉-成形缸系统固定设于固定架上，激光炉-成形缸系统包括激光炉和成型缸，激光炉内形成密封的成形空间，激光炉上侧设有与成形空间正对的透光部，激光炉下侧与成型缸密封连接，成形缸的活塞形成能与激光炉内侧底面对齐的升降平台，激光炉内还设有供粉装置，供粉装置能够给成形平台铺粉，激光-振镜系统能够运动的安装于固定架上，激光-振镜系统能够分别与各个激光炉-成形缸系统正对，激光-振镜系统能够发射用于熔化粉末的激光，激光-振镜系统发射的激光恰能够经激光炉上侧的透明部射入激光炉-成形缸系统的成形空间内并在成形平台上聚焦，控制系统控制激光-振镜系统和激光炉-成形缸系统内各部件工作，控制系统还控制激光炉-成形缸系统运动。

作为发明的进一步改进，固定架包括固定平台、摇臂转轴、摇臂本体和旋转驱动装置，所述摇臂转轴能够转动的安装于固定平台上，摇臂本体一端与摇臂转轴相连，激光-振镜系统固定安装于摇臂本体另一端上，若干激光炉-成形缸系统沿以摇臂转轴为中心的圆弧轨迹间隔排列于固定平台上，旋转驱动装置驱动摇臂转轴旋转。

作为发明的进一步改进，固定架还包括升降机构和升降驱动装置，升降机构纵向能够升降的安装于摇臂转轴上，摇臂本体一端与升降机构的运动端固定连接，升降驱动装置驱动升降机构运动。

作为发明的进一步改进，所述升降机构为气缸，气缸的缸体固定安装于摇臂转轴上端，气缸的活塞杆与摇臂本体一端固连。

作为发明的进一步改进，所述固定架还包括激光定位平台，所述激光定位平台固定安装于摇臂本体另一端上，激光-振镜系统固定安装于激光定位平台上，激光定位平台上形成有供激光穿设的透明窗口，激光定位平台下侧能够设有定位销，激光炉-成形缸系统上侧表面上还设有定位孔，所述定位销恰能够插设于定位孔内。

作为发明的进一步改进，所述激光炉-成形缸系统的激光炉两相对的侧壁上分别形成有惰性气体进口和惰性气体出口。

作为发明的进一步改进，所述激光炉包括底板、侧壁和顶板，所述底板和顶板分别密封固定设于侧壁上、下两端形成密封的成形空间，顶板上设有镂空部，该镂空部密封嵌设有玻璃窗。