[实用新型]一种基于动态成形缸的增材制造装置

说明书

本实用新型公开了一种基于动态成形缸的增材制造装置，通过固定底座和转盘形成旋转工作台，配合升降平台形成空间旋转成形装置，并且在固定底座与升降平台之间设置可伸缩防护罩，使可伸缩防护罩、固定底座与升降平台之间形成工作密封腔，便于在工作密封腔进行SLM成形，本装置结构简单，成形过程中使用动态成形缸，可以使成形缸与工件随形布置，减少工件与成形缸体之间的间隙，节省了增材成形使用的原料，提高了原料使用效率，在铺粉过程中不需回收多余的粉末，进一步提高了原料的使用效率。使用动态成形缸，可以隔离不需成形的区域，减少铺粉幅面，提高成形效率。使用可伸缩防护罩封闭成形空间，提供气氛保护环境，密封方式简单可靠。

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，涉及一种基于动态成形缸的增材制造装置。

背景技术

金属增材制造技术中的激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形技术，由于粉末可以起到自支撑作用，具有成形精度高、复杂结构构造能力更强的优势，在航空航天、汽车、高端模具和医疗等高端领域都具有广泛的应用前景。目前SLM成形技术成形工件尺寸较小(一般小于500mm)，制造大尺寸金属构件是SLM技术长期难以突破的技术瓶颈。这个技术瓶颈是由SLM成形技术本身的工艺特点决定的：工件成形需要在成形缸内逐层铺粉，然后用激光逐层扫描特定区域熔化粉体成形。成形工件的尺寸越大，所需的成形缸越大，铺粉等待时间越长，粉末利用率也越低，故而成形效率随之降低，生产成本大幅提高。目前国内外SLM成形设备供应商大多采用多光束拼接的方式来提高成形效率，但对于如何提高粉末利用率，如何缩短铺粉等待时间，目前还没有有效方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于动态成形缸的增材制造装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于动态成形缸的增材制造装置，包括旋转工作台、升降平台、动态成形缸成形组件、激光打印装置和送料铺平组件；

动态成形缸成形组件、激光打印装置和送料铺平组件均通过XY向导轨系统安装于升降平台上，升降平台通过Z向导轨系统驱动其沿Z轴移动；

旋转工作台包括固定底座和转盘，转盘上固定有基板，转盘能够相对固定底座转动；

固定底座与升降平台之间设有可伸缩防护罩，可伸缩防护罩上下两端分别与升降平台和固定底座密封固定连接，可伸缩防护罩、固定底座与升降平台之间形成工作密封腔，动态成形缸成形组件的打印头、激光打印装置的打印头部和送料铺平组件的刮刀部件均位于工作密封腔内。

进一步的，固定底座下端设有驱动电机，驱动电机通过驱动轴连接转盘，驱动轴贯穿固定底座，驱动轴与固定底座之间密封。

进一步的，Z向导轨系统包括设置于升降平台两侧设有立柱，立柱靠近升降平台一侧设有竖直导轨，立柱上端设有电机，电机的输出端固定有沿竖直导轨设置的丝杠，升降平台侧面固定有与丝杠配合传动的螺母。

进一步的，螺母通过螺母座固定在升降平台侧面。

进一步的，动态成形缸成形组件选用熔融沉积成形打印系统、激光近净成形打印系统或冷金属过渡焊接系统中的一种。

进一步的，旋转工作台底部设有X方向水平导轨系统，X方向水平导轨系统采用丝杠导轨平台。

进一步的，丝杠导轨平台包括支撑平台和设置于支撑平台上的导轨，旋转工作台下端设有与导轨配合滑动的滑块，丝杠导轨平台上设有传动电机，传动电机的输出端连接传动丝杠，旋转工作台底部设有与传动丝杠配合传动的传动螺母。

进一步的，立柱固定于丝杠导轨平台上；两个立柱上端设有横梁。

进一步的，XY向导轨系统采用水平导轨系统。