提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，包括由四個(gè)側(cè)板和一個(gè)底板組成的粉槽，該粉槽中設(shè)置一可上下運(yùn)動(dòng)的水平托板，其特征在于，側(cè)板及托板由絕緣材料制成，在粉槽兩個(gè)相對的側(cè)板外面加裝電磁或永磁的吸盤，其中一個(gè)吸盤為N極，另一個(gè)吸盤為S極，在粉槽另外兩個(gè)相對的側(cè)板內(nèi)壁加裝電極板。
【專利說明】提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光金屬直接成形裝置，可用于非磁性金屬粉末的鋪粉燒結(jié)成形制造金屬件等。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光金屬直接成形領(lǐng)域，激光金屬選區(qū)燒結(jié)是研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，它是把金屬粉直接鋪在粉槽托板上，然后用激光直接燒粉末，把粉末熔化粘結(jié)成形金屬件，這種成形方式與傳統(tǒng)的機(jī)械加工成形相比，具有很多優(yōu)勢，它不需要任何模具，原理簡單，能縮短產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間，節(jié)省研發(fā)成本。但是鋪粉燒結(jié)成形也有自身的缺點(diǎn)，成形件會(huì)因?yàn)闊釕?yīng)力而產(chǎn)生變形、成形件的致密度有待提高，針對熱應(yīng)力變形問題大多是采用通過合理的工藝參數(shù)來盡量降應(yīng)力的積累來控制變形，針對提高鋪粉燒結(jié)成形件的致密度，基本是采用鋪粉棍子滾壓方式增加粉末致密度，這種方式對增加成型件致密度具有一定作用，但這種方式也有不足之處，就是在鋪粉輥?zhàn)愉伔勰雺悍勰r(shí)會(huì)在豎直向下和鋪粉方向產(chǎn)生一定的力的作用，成形金屬件會(huì)在力的作用下發(fā)生位移而造成成形件的偏移而影響成形件的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了提高非磁性金屬粉末的激光選區(qū)燒結(jié)成形件的質(zhì)量，本發(fā)明提出一種新方法，能有效提高成形件的致密度和減小成形件鋪粉時(shí)在力的作用下偏移；采用通電導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運(yùn)動(dòng)方法，是非磁性金屬粉末產(chǎn)生豎直向下壓緊，增加粉末的致密度，同時(shí)也達(dá)到固定成形件的目的。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，包括由四個(gè)側(cè)板和一個(gè)底板組成的粉槽，該粉槽中設(shè)置一可上下運(yùn)動(dòng)的水平托板，其特征在于，側(cè)板及托板由絕緣材料制成，在粉槽兩個(gè)相對的側(cè)板外面加裝電磁或永磁的吸盤，其中一個(gè)吸盤為N極，另一個(gè)吸盤為S極，在粉槽另外兩個(gè)相對的側(cè)板內(nèi)壁加裝電極板。
[0006]上述方案中，所述吸盤緊貼側(cè)板的外壁，吸盤下端固定在底板上。所述電極板緊貼側(cè)板內(nèi)壁并與側(cè)板內(nèi)壁平面接觸連接
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能有效提高成形件的質(zhì)量；采用在粉槽外部左右各加裝電磁吸盤，對電磁吸盤通電使粉槽內(nèi)形成磁場；在粉槽內(nèi)部前后各加裝電極板，通過電極板對粉槽內(nèi)粉末通直流電使粉末層產(chǎn)生電磁力向下壓緊提高粉末致密度，同時(shí)成形件導(dǎo)電也產(chǎn)生向下壓緊力而達(dá)到固定目的，防止鋪粉時(shí)因鋪粉輥?zhàn)愉伔蹪L壓而產(chǎn)生成形件位移，能有效的提高成形件的整體質(zhì)量。本發(fā)明的特點(diǎn)是:原理簡單，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能有效提升成形件的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)圖。其中a為立體圖；b為a圖的主視圖。[0009]圖2是圖1b的A-A向剖視圖。
[0010]圖1-2中:1、吸盤；2、絕緣粉槽；3、粉槽絕緣托板；4、粉槽底板；5、螺栓；6、固定槽；7、頂桿；8、電極板。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0012]參考圖1、圖2，一種用于提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，
[0013]包括由四個(gè)絕緣的側(cè)板2和一個(gè)底板4組成的粉槽，該粉槽中設(shè)置一水平托板3，粉槽及托板為不導(dǎo)電材料制成，其作用是提供絕緣條件，防止漏電。在粉槽兩個(gè)相對的側(cè)板外面加裝吸盤I (電磁或永磁),其中一個(gè)吸盤為N極，另一個(gè)吸盤為S極(S極與N極相對)，作用是使粉槽中形成磁場；在粉槽另外兩個(gè)相對的側(cè)板內(nèi)壁加裝電極板8，側(cè)板上打有孔以便對電極板接通導(dǎo)線，對兩塊電極板施加直流電，電流通過電極板傳到給粉槽中的粉末層，粉末層導(dǎo)電，在磁場中切割磁感線運(yùn)動(dòng)，使粉末豎直向下壓緊，增加粉末致密度；成形件在磁場中導(dǎo)電產(chǎn)生豎直向下運(yùn)動(dòng)壓緊粉末，達(dá)到固定成形件目的，通過改變電流大小可控制所需的壓力大小。
[0014]側(cè)板2與底板4通過螺栓連接固定；吸盤I通過螺栓與底板4連接固定，電極板8與側(cè)板2通過螺栓平面連接；頂桿7安放在固定槽6內(nèi)，固定槽6通過螺栓與絕緣的托板3固定連接；本發(fā)明裝置分為“固定部分”和“運(yùn)動(dòng)部分”，固定部分包括:側(cè)板和底板構(gòu)成的粉槽及電磁吸盤和電極板。運(yùn)動(dòng)部分包括:托板、頂桿、固定槽?！肮潭ú糠帧蓖ㄟ^粉槽底板4上面的螺栓孔用螺栓與外部連接固定；“運(yùn)動(dòng)部分”頂桿7與直線伺服電機(jī)連接使“運(yùn)動(dòng)部分”產(chǎn)生精確豎直運(yùn)動(dòng)。在成形金屬件時(shí)，在粉槽內(nèi)鋪非磁性金屬粉，同時(shí)打開電磁吸盤(吸盤是電磁鐵的話)，使絕緣粉槽2內(nèi)形成磁場，然后對電極板8通直流電，磁場中通電導(dǎo)體產(chǎn)生切割磁感線運(yùn)動(dòng)，使粉末層豎直向下壓緊，達(dá)到增加非磁性金屬粉末的致密度、同時(shí)成形件由于自身也要產(chǎn)生切割磁感線運(yùn)動(dòng)的趨勢，因此會(huì)豎直向下壓緊，以達(dá)到固定成形件的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，包括由四個(gè)側(cè)板和一個(gè)底板組成的粉槽，該粉槽中設(shè)置一可上下運(yùn)動(dòng)的水平托板，其特征在于，側(cè)板及托板由絕緣材料制成，在粉槽兩個(gè)相對的側(cè)板外面加裝電磁或永磁的吸盤，其中一個(gè)吸盤為N極，另一個(gè)吸盤為S極，在粉槽另外兩個(gè)相對的側(cè)板內(nèi)壁加裝電極板。
2.如權(quán)利要求1所述的提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，其特征在于，所述吸盤緊貼側(cè)板的外壁，吸盤下端固定在底板上。
3.如權(quán)利要求1所述的提高非磁性金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)成形質(zhì)量的裝置，其特征在于，所述電極板緊貼側(cè)板內(nèi)壁并與側(cè)板內(nèi)壁平面接觸連接。
【文檔編號】B22F3/105GK103862043SQ201410079189
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】李滌塵, 張連重, 張安峰, 靳忠民 申請人:西安交通大學(xué)