[发明专利]一种粉床电子束增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种粉床电子束增材制造装置，其特征在于，包括：

成形室，所述成形室内具有一空腔，所述成形室的上部分别设置有电子枪、真空系统和惰性气体系统；

成形缸，所述成形缸可拆卸设置在所述成形室的下方，且所述成形缸与所述成形室内的空腔连通；

粉缸，所述粉缸可拆卸设置在所述成形室的下方，且所述粉缸与所述成形室内的空腔连通；

刮刀，所述刮刀沿水平方向可移动设置在所述成形室内，所述刮刀用于将所述粉缸内的粉末刮送至所述成形缸内；

转接室，所述转接室与远离所述成形室的所述成形缸、所述粉缸的端部可拆卸连接；

所述成形室的下部分别设置有两个凸出通孔；

所述成形缸包括第一侧板和第一底板，所述第一侧板围成第一腔体，所述第一底板可移动设置在所述第一腔体内壁上，以使所述第一底板在所述第一腔体内壁上沿竖直方向移动；其中，靠近所述成形室底部的所述第一腔体的上端与对应的所述凸出通孔匹配；

所述粉缸包括的第二侧板和第二底板，所述第二侧板围成第二腔体，所述第二底板可移动设置在所述第二腔体内壁上，以使所述第二底板在所述第二腔体内壁上沿竖直方向移动；其中，靠近所述成形室底部的所述第二腔体的上端与对应的所述凸出通孔匹配；

所述转接室上分别设置有两个连接孔，两个所述连接孔与远离所述成形室底部的所述第一腔体或所述第二腔体的底端匹配；

所述第一腔体由外至内的m层第一侧板依次围成，且相邻层的所述第一侧板之间构成密封空间；

所述密封空间包括上部密封空间和下部密封空间，所述上部密封空间上设置有冷却介质入口和冷却介质出口，且所述上部密封空间内布设有冷却管道，所述冷却介质入口、冷却介质出口分别与所述冷却管道连通，冷却介质通过所述冷却介质入口进入所述冷却管道，循环至冷却介质出口；

所述下部密封空间与所述真空系统连接，以使所述真空系统向所述下部密封空间提供打印时的真空环境；

所述下部密封空间与所述惰性气体系统连接，以使所述惰性气体系统向所述下部密封空间提供打印后使打印零件快速冷却的惰性气体；

其中，m取大于等于2的正整数；

所述第一腔体的上端和下端、第二腔体的上端和下端分别设置有密封圈；

靠近所述第一腔体的所述密封空间内设置有温度传感器，用于检测打印过程中靠近所述成形室底部的所述第一腔体上端密封圈附近的温度。

2.根据权利要求1所述粉床电子束增材制造装置，其特征在于，该装置还包括：

移动架，所述转接室沿水平方向设置在所述移动架上，以使所述转接室及位于其上的所述成形缸、所述粉缸一起沿水平方向移动；

所述移动架的下方设置有第一升降机构，所述第一升降机构用于使所述移动架及位于其上的所述转接室一起沿竖直方向移动。

3.根据权利要求2所述粉床电子束增材制造装置，其特征在于，所述移动架上设置有移动组件，所述移动组件包括滚珠丝杆和滑块；

所述滚珠丝杆沿水平方向设置在所述移动架上，所述滑块设置在所述滚珠丝杆上，且所述滑块与所述转接室的底部连接；

所述移动架上沿水平方向设置有导轨，所述导轨与所述滚珠丝杆的方向一致；

所述转接室的底部沿水平方向设置有滑槽，所述滑槽与所述导轨匹配。

4.根据权利要求1所述粉床电子束增材制造装置，其特征在于，所述成形室的侧壁上设置有第一盖板，所述第一盖板用于打开所述成形室；所述转接室的侧壁上设置有第二盖板，所述第二盖板用于打开所述转接室。

5.根据权利要求1所述粉床电子束增材制造装置，其特征在于，该装置还包括：

第二升降机构，所述第二升降机构穿设于所述转接室，且与所述第一底板可拆卸连接，所述第二升降机构用于驱动所述第一底板在所述第一腔体内壁上沿竖直方向移动；

第三升降机构，所述第三升降机构穿设于所述转接室，且与所述第二底板可拆卸连接，所述第三升降机构用于驱动所述第二底板在所述第二腔体内壁上沿竖直方向移动。

6.一种粉床电子束增材制造方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述粉床电子束增材制造装置，该方法包括：

调整转接室、成形缸与粉缸的位置，以使所述成形缸、所述粉缸位于成形室的下方，且所述成形缸、所述粉缸分别与所述成形室内的空腔连通；

所述成形缸、所述粉缸分别与所述成形室的空腔连通后，在真空环境下，通过所述刮刀将所述粉缸内的粉末刮送至所述成形缸内进行打印。