[发明专利]一种适用于铺粉式增材制造的预热方法以及装置

摘要

本发明提供了一种适用于铺粉式增材制造的预热方法及其装置，属于增材制造技术领域，在粉末床正上方安置能覆盖整个粉末床的可移动式平面加热板，平面加热板的安装高度略高于铺粉器，在铺粉过程中对粉末床和零件进行预热，铺粉完成后平面热源关闭并收起，避免加工过程中平面加热板阻挡高能束流。在加热过程中，使用测温传感器对粉末床的温度实时监测，采用控制系统根据温度监测结果对粉末床的预热实施反馈控制。通过全幅面覆盖式的加热，能够实现对粉末床和已成形零件的高温、高效和均匀预热。本发明还提供了实现如上方法的装置。该方法适用材料广、扩展性强，特别适用于大幅面、多高能束的铺粉式增材制造。

主权项

1.一种适用于铺粉式增材制造的预热方法，其特征在于，在铺粉式增材制造装备粉末床正上方安置能覆盖整个粉末床的可移动式平面加热板，平面加热板为辐照加热方式或者电磁感应加热的方式，所述平面加热板选自红外加热板、远红外加热板及平面感应加热板，所述平面加热板的最高预热温度达到1000℃，平面加热板具有对称设置的多块，平面加热板的安装高度高于铺粉器，同时，平面加热板设置在粉末材料和热源之间并且更加靠近粉末材料，在铺粉过程中对粉末床进行预热，铺粉完成后平面加热板关闭并收起，以避免加工过程中阻挡高能束流，/n在加热过程中，使用测温传感器对粉末床的温度进行实时监测，采用控制系统根据温度监测结果对粉末床的预热温度实施反馈控制，通过全幅面覆盖式的加热，实现对铺粉式增材制造粉末床和待加工零件已成形部分的高温、高效和均匀预热，/n其具体包括如下步骤：/nS1：根据使用的粉末材料，确定相应的预热温度，接着调节平面加热板的功率，保证平面加热板能在铺粉时间内将粉末床加热到相应的预热温度，/nS2：成形开始前，首先预铺一层粉末，然后将铺粉装置移出成形幅面，接着将平面加热板移动至成形幅面上方，按照设定的预热温度对成形基板及第一层粉末进行加热，待成形基板及第一层粉末温度稳定至设定的预热温度后，将平面加热板关闭并收起，/n然后，高能束开始扫描，开始成形零件，/nS3：完成当前层的高能束扫描后，成形缸下降一个切片层厚度，控制系统控制平面加热板开启并快速移动至成形幅面上方，/n同时，铺粉装置再次开始铺粉，/n使用测温传感器对粉末床的温度实时监测，控制系统根据温度监测结果对粉末床的预热温度实施反馈控制，以保证预热温度的稳定性，/nS4：铺粉即将完成且粉末床温度已稳定至预热温度时，控制系统控制平面加热板关闭并收起，/n铺粉完成且加热板收起后，高能束流开始进行又一层扫描，/nS5：重复上述步骤S3至S4，直至完成整个零件的增材制造。/n