本發(fā)明屬于增材制造，特別涉及一種基于slm增材制造的多材料鋪粉組件及其鋪粉方法。

背景技術(shù)：

1、選擇性激光熔融(selective?laser?melting,slm)技術(shù)是一種適用于金屬材料的增材制造技術(shù)，它通過控制激光系統(tǒng)產(chǎn)生的高強(qiáng)度激光照射不同區(qū)域的金屬粉末至熔融狀態(tài)，使粉末與基板或基體金屬結(jié)合，冷卻凝固后逐層累加形成零件。隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，單一材料的產(chǎn)品已不能滿足復(fù)雜工作環(huán)境的需求，因此多材料增材制造技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注，而多材料增材制造領(lǐng)域中，主要分為粉末床融合(powder?bed?fusion,pbf)和定向能量沉積(directed?energy?deposition,ded)兩類。對于ded來說，通過改變送粉的比例或者送絲的速度，可以較為容易地實(shí)現(xiàn)多材料產(chǎn)品的制造，而對于pbf來說，目前改變層間粉末的種類較為容易，僅需要多個(gè)裝有不同材料的供粉缸，通過鋪粉機(jī)構(gòu)在相應(yīng)層鋪上相應(yīng)供粉缸中粉末材料即可，但是如何在一層中鋪不同的粉末，并且如何實(shí)現(xiàn)合理且高效的粉末回收以及如何解決粉末之間互相污染都是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于slm增材制造的多材料鋪粉組件及其鋪粉方法，以解決在一層內(nèi)鋪設(shè)不同粉末、粉末回收與污染問題，并提高生產(chǎn)效率。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種基于slm增材制造的多材料鋪粉組件，包括：

3、成型室，所述成型室內(nèi)設(shè)有成型平臺，所述成型平臺能夠在電機(jī)的作用下在成型室進(jìn)行升降運(yùn)動；

4、供粉裝置，所述供粉裝置為多組且能夠均勻固定于所述成型室的兩側(cè)，所述供粉裝置的下方設(shè)有電磁閥；

5、鋪粉裝置，所述鋪粉裝置為多個(gè)，所述鋪粉裝置對應(yīng)連接于所述供粉裝置下方，所述鋪粉裝置包括儲粉缸、移動機(jī)構(gòu)、超聲波換能器、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及鋼卷薄板，所述儲粉缸與所述移動機(jī)構(gòu)連接，所述超聲波換能器位于所述儲粉缸內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于所述儲粉缸的兩側(cè)，所述鋼卷薄板固定于所述鋪粉裝置的下方，所述鋼卷薄板上方設(shè)有壓力傳感器，所述鋼卷薄板包括旋轉(zhuǎn)鋼卷和伸縮薄板，所述旋轉(zhuǎn)鋼卷與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，所述伸縮薄板能夠與所述儲粉缸下方的滑槽配合移動；

6、激光裝置，所述激光裝置位于所述成型平臺上方。

7、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)鋼卷和伸縮薄板之間的配合運(yùn)動，可以精準(zhǔn)控制粉末落在想要鋪粉的區(qū)域，且由于可以精準(zhǔn)控制粉末下落，因此可以減少無用粉末的下落，提高粉末的利用率，并且由于可以精準(zhǔn)控制粉末落在各自的鋪粉區(qū)域，可以減少不同粉末之間的污染，同時(shí)鋪粉裝置在移動機(jī)構(gòu)的帶動下每回一次原位，可以完成兩層材料的打印，提高了生產(chǎn)效率。

8、上述的多材料鋪粉組件，所述鋪粉裝置還包括感應(yīng)頭、感應(yīng)裝置及密封墊，所述感應(yīng)頭和所述感應(yīng)裝置分別與所述鋼卷薄板和所述儲粉缸連接，所述密封墊位于所述儲粉缸和所述鋼卷薄板之間。

9、上述的多材料鋪粉組件，所述儲粉缸的出粉口寬度大于金屬粉末的直徑，所述儲粉缸的出粉口寬度方向兩側(cè)設(shè)有倒角，所述倒角用于壓實(shí)粉末。

10、上述的多材料鋪粉組件，所述供粉裝置包括第一供粉漏斗、第二供粉漏斗、第三供粉漏斗、第四供粉漏斗、第五供粉漏斗、第六供粉漏斗，所述第一供粉漏斗、所述第二供粉漏斗以及所述第三供粉漏斗位于所述成型室的一側(cè)，所述第四供粉漏斗、所述第五供粉漏斗及所述第六供粉漏斗位于所述成型室的另一側(cè)。

11、上述的多材料鋪粉組件，所述鋪粉裝置包括第一鋪粉裝置、第二鋪粉裝置及第三鋪粉裝置，所述第一鋪粉裝置、所述第二鋪粉裝置及所述第三鋪粉裝置均對應(yīng)安裝于所述第一供粉漏斗、所述第二供粉漏斗以及所述第三供粉漏斗的下方，所述鋪粉裝置的數(shù)量可通過螺紋孔進(jìn)行增加或減少。

12、上述的多材料鋪粉組件，還包括固定板，所述固定板用于支撐所述儲粉缸以使所述儲粉缸能夠在所述固定板的矩形通道內(nèi)坐水平方向直線運(yùn)動，所述移動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、聯(lián)軸器、滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、感應(yīng)鐵及感應(yīng)裝置，所述滾珠絲桿與所述直線導(dǎo)軌相互平行且均固定于所述固定板上，所述儲粉缸的一側(cè)通過螺母安裝于所述滾珠絲桿，所述儲粉缸的另一側(cè)通過滑塊安裝于所述直線導(dǎo)軌。

13、上述的多材料鋪粉組件，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括階梯軸、小齒輪、旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及大齒輪，電機(jī)座固定于所述儲粉缸的下方，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定于所述電機(jī)座且所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述大齒輪鍵連接，所述小齒輪與所述階梯軸鍵連接，所述大齒輪能夠帶動所述小齒輪旋轉(zhuǎn)，鋼板薄板能夠與所述梯軸固定，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)工作時(shí)，通過齒輪的嚙合能夠帶動鋼板薄板旋轉(zhuǎn)，所述伸縮薄板的頂端設(shè)有導(dǎo)向部，所述滑槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向部能夠與所述導(dǎo)向槽配合運(yùn)動。

14、上述的多材料鋪粉組件，所述階梯軸包括第一階梯軸和第二階梯軸，所述小齒輪包括第一小齒輪和第二小齒輪，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述大齒輪包括第一大齒輪和第二大齒輪，所述鋼卷薄板包括所述第一鋼卷薄板和所述第二鋼卷薄板，所述第一階梯軸、所述第一小齒輪、所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述第一大齒輪以及所述第一鋼卷薄板位于所述固定板的一側(cè)，所述第二階梯軸、所述第二小齒輪、所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述第二大齒輪以及所述第二鋼卷薄板位于所述固定板的另一側(cè)。

15、上述的多材料鋪粉組件，所述第一鋼卷薄板的兩端設(shè)有第一軸承座和第二軸承座，所述第一鋼卷薄板的一側(cè)還設(shè)有第一密封墊。

16、本發(fā)明還提供了一種基于slm增材制造的多材料鋪粉方法，采用上述多材料鋪粉組件進(jìn)行，包括如下步驟：

17、s1：安裝相應(yīng)數(shù)量的所述鋪粉裝置，開啟系統(tǒng)電源，導(dǎo)入已經(jīng)完成切片的多材料產(chǎn)品，根據(jù)所述壓力傳感器的數(shù)據(jù)判斷是否要添加粉末，確定添加后對成型室進(jìn)行抽真空，準(zhǔn)備打?。?/p>

18、s2：根據(jù)切片數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)發(fā)送不同材料的位置到對應(yīng)的所述鋪粉裝置上，所述移動機(jī)構(gòu)帶動所述鋪粉裝置正方向移動，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動所述鋼卷薄板工作；

19、s3：所述鋪粉裝置達(dá)到所需鋪粉區(qū)域時(shí)，所述鋼卷薄板配合所述超聲波換能器以使粉末連續(xù)精準(zhǔn)地落在鋪粉區(qū)域；鋪粉過程中，所述旋轉(zhuǎn)鋼卷和所述伸縮薄板配合運(yùn)動，控制出粉口的長度和位置，使粉末鋪滿鋪粉區(qū)域；

20、s4：所述鋪粉裝置離開鋪粉區(qū)域時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)鋼卷和所述伸縮薄板提前貼合，停止出粉，防止污染其他區(qū)域；所述鋪粉裝置到達(dá)鋪粉區(qū)域時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)鋼卷和所述伸縮薄板提前打開，以實(shí)現(xiàn)精確鋪粉；

21、s5：所述激光裝置對鋪好的粉末進(jìn)行照射熔融，待冷卻后結(jié)合在基板或基體材料上；

22、s6：判斷多材料產(chǎn)品是否完成制造，如完成，則結(jié)束；如沒有，則執(zhí)行步驟s7；

23、s7：將所述成型平臺下降一個(gè)層厚的高度；

24、s8：所述移動機(jī)構(gòu)帶動所述鋪粉裝置進(jìn)行反方向移動，重復(fù)步驟s3和s4中的鋪粉過程，通過所述鋪粉裝置完成對這一層的鋪粉；

25、s9：執(zhí)行步驟s5，再判斷產(chǎn)品是否完成制造，若完成，則結(jié)束；若未完成，則先執(zhí)行s7，再回到步驟s3，并繼續(xù)按步驟執(zhí)行。