一種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，包括四個側板和一個底板，側板沿底板上面四周連接形成五面敞口的立方形粉槽，其特征在于，所述側板及托板上均開有小孔貫通板的兩面，其中，側板的開孔區(qū)域有多個；每個側板外壁分別裝配有一塊側凹槽板，每塊側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設置至少兩個橫向的矩形凹槽，每個矩形凹槽相對于所述側板上的一個開孔區(qū)域并開有一個抽氣孔；托板下面連接一塊下凹槽板，下凹槽板的內(nèi)壁設置有一個凹槽覆蓋所述托板的小孔并開有一個抽氣孔；所述側板的內(nèi)壁貼有內(nèi)側粉篩；托板的內(nèi)壁貼有平面粉篩，粉篩孔隙直徑小于粉末直徑。
【專利說明】—種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光金屬直接成形技術，特別涉及一種用于鋪粉制造零件的激光選區(qū)燒結成形輔助裝置。
技術背景
[0002]3D打印技術已經(jīng)廣泛應用于產(chǎn)品的研發(fā)及產(chǎn)品零件的直接成形，激光選區(qū)燒結是3D打印技術的一個重要研究領域，激光選區(qū)燒結成形是以激光作為能源，對粉末進行加熱使粉末熔化粘結在一起的成形方式，采用激光選區(qū)燒結成形制造零件具有較多優(yōu)點:成形不需要模具、對于精度要求不太高的零件可直接成形、不需要后續(xù)加工、能有效的縮短研發(fā)時間、對于單件小批量生產(chǎn)具有較大優(yōu)勢等；但是激光選區(qū)燒結成形也有自身的缺點:成形件的致密度有待提高，鋪粉時由于鋪粉輥子滾壓前行，會產(chǎn)生豎直向下的力和沿鋪粉方向的力，會造成成形件的位移，從而影響成形件的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對鋪粉激光金屬直接成形件的致密度不高的問題，本發(fā)明提出了一種可有效提高成形件致密度的激光選區(qū)燒結用鋪粉輔助裝置，其機理是采用真空泵吸負壓方法，通過氣流與粉末作用使粉末壓緊，并使成形件被吸緊固定，以提高金屬件的成形質(zhì)量。
[0004]為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的:
[0005]一種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，包括四個側板和一個底板，側板沿底板上面四周連接形成五面敞口的立方形粉槽，其特征在于，所述側板及托板上均開有小孔貫通板的兩面，其中，側板的開孔區(qū)域有多個；每個側板外壁分別裝配有一塊側凹槽板，每塊側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設置至少兩個橫向的矩形凹槽，每個矩形凹槽相對于所述側板上的一個開孔區(qū)域并開有一個抽氣孔；托板下面連接一塊下凹槽板，下凹槽板的內(nèi)壁設置有一個凹槽覆蓋所述托板的小孔并開有一個抽氣孔；所述側板的內(nèi)壁貼有內(nèi)側粉篩；托板的內(nèi)壁貼有平面粉篩，粉篩孔隙直徑小于粉末直徑。
[0006]上述方案中，所述小孔的直徑為2_5mm。所述側板的開孔區(qū)域有三個，相應地，所述側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設置三個橫向的矩形凹槽，每個矩形凹槽相對于所述側板上的一個開孔區(qū)域。
[0007]所述下凹槽板內(nèi)壁設置的凹槽為方形或圓形，相應地，所述托板小孔區(qū)域也為方形或圓形。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:采用真空泵從粉槽托板底部及粉槽四壁外部抽負壓的方法，使粉末因通過抽空氣而形成負壓壓緊，同時，粉末被吸緊聚集變硬，成形件也被吸緊在粉末上面，從而對成形件起到固定作用，防止鋪粉時因鋪粉輥子鋪粉滾壓而產(chǎn)生成形件位移。由于提高了粉末的致密度，從而燒結成形出的零件整體質(zhì)量也有效提高。本發(fā)明粉槽不僅適用于金屬的激光選區(qū)燒結，還適用于非金屬的激光選區(qū)燒結，應用范圍較廣?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明粉槽的結構圖。其中a為粉槽立體圖；b為俯視圖。
[0010]圖2是圖1粉槽的剖視圖。圖中:1、螺栓；2、底板；3、側凹槽板；4、側板；5、內(nèi)側粉篩；6、平面粉篩；7、托板；8、下凹槽板；9、頂桿固定件；10、頂桿；11、小孔。
[0011]圖3是圖2粉槽的下凹槽板的三視圖。其中a為下凹槽板的平面圖；b為a圖的A-A向剖視圖；c為a圖的B-B向剖視圖。
[0012]圖4是圖2粉槽的外側凹板的三視圖。其中a為外側凹板的平面圖；b為a圖的A-A向剖視圖；c為a圖的B-B向剖視圖；d為a圖的C-C向剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0014]參考圖1-圖2，一種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，包括四個側板4和一個底板2，側板沿底板2上面四周以螺栓I連接形成五面敞口立方形粉槽；四側板及托板上均打上數(shù)量眾多的直徑2-5_的小孔11貫通板的兩面，其作用是提供抽氣的透氣通道；側板4的內(nèi)壁、托板7的內(nèi)壁(上表面)分別貼附著有孔隙直徑小于粉末直徑的內(nèi)側粉篩5、平面粉篩6，可防止粉末進入粉槽四壁及粉槽托板的小孔。
[0015]對于側板，打孔區(qū)域從上到下等分為三個區(qū)域，每個側板4外壁分別裝配有一塊側凹槽板3，每塊側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設有橫向的矩形凹槽(圖4)分別對應于側板的三個打孔區(qū)域，側凹槽板與側板通過螺栓連接固定。側凹槽板的三個凹槽區(qū)域都打有抽氣孔連通外部的真空泵。托板下面用螺栓連接一塊下凹槽板8，下凹槽板的內(nèi)壁(上表面)設置有一個方形凹槽(圖3)覆蓋托板的小孔區(qū)域，下凹槽板8的凹槽部打有抽氣孔連通外部的真空泵。側凹槽板、下凹槽板上的凹槽提供氣流匯聚空間,通過真空泵抽氣,使粉槽內(nèi)粉末由于負壓而吸緊，增加粉末致密度；通過抽空氣形成負壓使成形件固定在粉槽內(nèi)。
[0016]粉槽通過底板2上的螺栓孔與外部機構固定相連，粉槽“運動部分”(平面粉篩6、托板7、下凹槽板8、頂桿固定件9、頂桿10)通過頂桿10與直線伺服電機相連，能夠產(chǎn)生精確豎直方向的運動。
[0017]當粉槽內(nèi)鋪入粉末時，先從下凹槽板8的抽氣孔用真空泵抽氣，空氣通過粉末間隙流向平面粉篩6，通過該粉篩的網(wǎng)孔進入托板7的小孔11，通過小孔進入下凹槽板8的空隙，然后由抽氣孔被真空泵抽出，系統(tǒng)形成負壓狀態(tài)，由于負壓產(chǎn)生吸力，粉末被吸緊，使粉末致密度增大；當鋪粉的粉末層的高度高于側板最上方打孔區(qū)域時，通過粉槽四周側凹槽板的三個凹槽的抽氣孔用真空泵抽氣，空氣從抽氣孔被真空泵抽出，形成負壓，使粉槽內(nèi)粉末由于負壓產(chǎn)生的吸力而壓緊，使粉末致密度增加。在抽氣的同時，成形出來的成形件，也因抽氣形成的吸力緊固在粉槽內(nèi)，鋪粉輥子鋪粉時產(chǎn)生的力的作用也不會引起成形件的移動，從而保證了成形件的質(zhì)量。粉槽四周側凹槽板由上到下三部分凹槽區(qū)域的抽氣孔，分別擁有自己開關，能獨立可控的對其凹槽區(qū)域抽氣。
【權利要求】
1.一種具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，包括四個側板和一個底板，側板沿底板上面四周連接形成五面敞口的立方形粉槽，其特征在于，所述側板及托板上均開有小孔貫通板的兩面，其中，側板的開孔區(qū)域有多個；每個側板外壁分別裝配有一塊側凹槽板，每塊側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設置至少兩個橫向的矩形凹槽，每個矩形凹槽相對于所述側板上的一個開孔區(qū)域并開有一個抽氣孔；托板下面連接一塊下凹槽板，下凹槽板的內(nèi)壁設置有一個凹槽覆蓋所述托板的小孔并開有一個抽氣孔；所述側板的內(nèi)壁貼有內(nèi)側粉篩；托板的內(nèi)壁貼有平面粉篩，粉篩孔隙直徑小于粉末直徑。
2.如權利要求1所述的具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，其特征在于，所述小孔的直徑為2_5mm。
3.如權利要求1所述的具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，其特征在于，所述側板的開孔區(qū)域有三個，相應地，所述側凹槽板的內(nèi)壁從上到下等分設置三個橫向的矩形凹槽，每個矩形凹槽相對于所述側板上的一個開孔區(qū)域。
4.如權利要求1所述的具有吸負壓功能的激光選區(qū)燒結用粉槽，其特征在于，所述下凹槽板內(nèi)壁設置的凹槽為方形或圓形，相應地，所述托板小孔區(qū)域也為方形或圓形。
【文檔編號】B22F3/105GK103862044SQ201410081480
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】李滌塵, 延斯·甘斯特, 張連重, 田小永 申請人:西安交通大學