[实用新型]一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置

说明书

本实用新型涉及一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置。本实用新型所述的一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置包括：螺旋送料设备、微量补粉设备和称重设备，所述称重设备设置于激光选区熔化设备的进料口上方；所述螺旋送料设备的第一出料口和所述微量补粉设备的第二出料口分别设置于所述称重设备的上方；所述微量补粉设备包括振动器，所述振动器用于通过振动将材料粉末送入所述称重设备。本实用新型所述的一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置具有可精确按定质量供给每一层粉末的优点。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，用于金属零件3D打印的方法多种多样，其中激光选区熔化技术在成型金属零件方面，具有成型精度高、可成型更复杂结构、成型件具有良好力学性能的优点，因此激光选区熔化技术在生活中的使用率日渐提升，成为较常用的一种3D打印方法。激光选区熔化技术的原理是先运用高功率密度激光器激光束把已经平铺到位于成型升降台打印基板上的金属粉末进行扫描，接着激光束按当前层的轮廓信息选择性地熔化基板上的粉末，加工出当前层的轮廓，然后成型升降台下降一个图层厚度的距离，再在已加工好的当前层上铺金属粉末，设备调入下一图层进行加工，如此层层加工，直到整个零件加工完毕。同时，为了避免金属在高温下与其他气体发生反应，整个加工过程需在抽真空或通有保护气体的成型室中进行。

成分梯度材料通过连续变化的材料组分连接形成的复合材料，其梯度过渡的材料特征能有效消除异种材料间的性质差异，使材料性能也具有梯度过渡特征，同时能避免两种不同材料直接接触时因性能不匹配而发生破坏，因而在航天航空、冶金、医学、机械制造等领域有重要作用。

当前激光选区熔化技术多用于单一均质材料成分的3D打印，在涉及到梯度材料成分的 3D打印时，一般需要采用两个装有不同基础粉末的漏斗供给材料，在成型过程中，两个漏斗实时按一定的比例分别定量供给粉末并混合，获得预定比例的梯度材料成分。但当前用于激光选区熔化的定量供给漏斗，通常是按体积定量供给的：成型过程中，当成型新一层前，成型平台先下降一层的距离，漏斗下泄定量粉末，随后激光选区熔化设备的铺粉装置将粉末平刮到成型平台上，完成一层粉末的供给及粉末铺设。当前采用漏斗定量给粉时，多采用转辊的回转运动实现粉末的定量下泄。

在这类方案中，一般需采用较昂贵的伺服电机对转辊的转角进行精确定位，转辊上一般采用多个均布的槽体来容纳粉末，在转辊转动时，当某个槽体开口朝上时，拾得一槽粉末，当转辊转过180度，该槽体开口朝下时，将粉末泄出供给一槽体积的粉末。这种基于容积定量的粉末定量供粉方法，所能获得的粉末量只能是按单槽容积的倍数供给，无法获得任一体积量的粉末供给。

同时，这类粉末定量供给方法，由于转辊直径不能设计得太大，导致分布在转辊上的槽体尺寸细小，故一般一层粉末需要转辊连续回转使数个槽体依次法向朝下在重力作用下实现粉末定量下泄，在转辊连续回转运动中，每个槽体朝下泄出粉末的时间不可能太长，同时细小的槽体尺寸也对粉末顺利下泄造成障碍(该情况在流动性不好的粉末上表现更为明显)，使得实际上每个槽体难以全部泄出槽体内的粉末，这使得粉末供应量很难精确。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置，其在激光选区熔化过程中可精确按定质量供给每一层粉末，具有粉末供应量精确的优点。

一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置，包括螺旋送料设备、微量补粉设备和称重设备，所述称重设备设置于激光选区熔化设备的进料口上方；

所述螺旋送料设备的第一出料口和所述微量补粉设备的第二出料口分别设置于所述称重设备的上方；

所述微量补粉设备包括振动器，所述振动器用于通过振动将材料粉末送入所述称重设备。

本实用新型所述的一种梯度材料激光选区熔化3D打印用粉末供给装置，可精确按定质量供给每一层粉末。