[实用新型]一种适合选区激光熔化的多材质铺粉设备

说明书

本实用新型公开了一种适合选区激光熔化的多材质铺粉设备，该铺粉设备包括成型腔、四个落粉机构和基板；所述基板位于成型腔底部内表面中间位置处；每一落粉机构包括设在导轨、滚珠丝杆、联轴器、电机和落粉盒；其中，导轨设置在成型腔顶部内表面上，落粉盒安装在对应的导轨上，电机通过联轴器驱动滚珠丝杆旋转，从而带动落粉盒沿导轨移动。本实用新型可以实现成形同一铺粉层面上的多材质复杂拼接铺粉。

技术领域

本实用新型涉及金属增材制造梯度材料、复合材料领域，具体涉及一种适合选区激光熔化的多材质铺粉设备。。

背景技术

选区激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术是一种典型的金属增材制造技术，可以直接、快速地制造任意形状的零件，实现更高的材料利用率、更低的小批量生产加工成本和时间成本、更大的加工自由度，适合制作具有“小批量”、“定制式”、“形状复杂”特征的零件，适用于航空航天、医疗等领域。

选区激光熔化的过程中需要首先在工作台上铺上一层粉末材料。目前的铺粉方法是：粉盒底部有可控制开关的矩形槽口，材料粉末从粉盒落到基板上，使材料粉末均匀铺满整个基板表面；如图1和图2，在进行多材料打印时，在基板1左右两端分布两个粉盒2a和2b，分别装有不同的材料进行铺粉，铺粉时落粉盒的矩形槽口3扫过整个基板，逐层铺粉、打印。

然而，这样的铺粉方法无法实现成形同一铺粉层面上的多材质复杂拼接铺粉。这是因为目前的扑粉方法只能打印两种材料，而且只能实现在粉材沉积方向材料的异质分布，在成形零件同一铺粉层仍是同一种材料，这是由目前铺粉方法的局限性造成的。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的问题，提出一种适合选区激光熔化的多材质铺粉设备。

技术方案：本实用新型的适合选区激光熔化的多材质铺粉设备包括：成型腔和位于成型腔内的四个落粉机构和基板；所述基板位于成型腔底部内表面中间位置处；每一落粉机构包括设在导轨、滚珠丝杆、联轴器、电机和落粉盒；其中，四个落粉机构的导轨悬挂在成型腔顶部内表面上，落粉盒安装在对应的导轨上，电机通过联轴器驱动滚珠丝杆旋转，从而带动落粉盒沿导轨移动。

进一步地，四个落粉机构中，第一和第三落粉机构的导轨平行设置并沿第一方向延伸；第二和第四落粉机构的导轨平行设置并沿与第一方向垂直的第二方向延伸；第二和第四落粉机构的导轨位于第一和第三落粉机构的导轨下方。

进一步地，第一落粉机构的落粉盒和第三落粉机构的落粉盒位于第二和第四导轨下方，且与对应导轨的连接处具有延长板，以使第一和第二落粉机构的落粉盒达到基板上方时，延长板与第一和第三落粉机构的导轨的接触点不到达第二或第四落粉机构的导轨。

进一步地，每一孔开关包括弹簧、挡板和电磁感应线圈；所述挡板上设有开孔，且挡板的一侧与所述弹簧相连，挡板的另一侧靠近所述电磁感应线圈；当电磁感应线圈上电时，电磁感应线圈对挡板产生大于弹簧拉力的吸引力，挡板上的孔位于落粉孔处，使落粉孔处于打开状态；当电磁感应线圈断电时，挡板被弹簧拉力拉回，挡板上的孔与落粉孔错开，使落粉孔处于关闭状态。

进一步地，每一落粉盒的底部为向所述一或多个落粉孔倾斜的斜面；每一落粉盒的位于落粉孔两侧的侧壁向下延伸形成第一固定板和第二固定板；所述弹簧的第二端固定在所述第一固定板上，所述电磁感应线圈的第二端固定在第二固定板上。

进一步地，还包括可编程控制器；所述可编程控制器分别与所述一或多个孔开关中的电磁感应线圈连接，以控制每一落粉孔的开闭；所述可编程控制器还与每一落粉机构中的电机相连，以通过控制电机来控制对应落粉盒的运动。

有益效果：与现有技术比较，本实用新型具有以下优点：

a. 相较于现有的粉盒的落粉槽，本发明的粉盒的落粉孔可以实现铺粉的定域性，可以实现4种打印材料按需定域铺粉；