本發(fā)明實施例涉及增材制造，尤其涉及一種電子束增材制造裝置。

背景技術(shù)：

1、電子束選區(qū)熔化成形技術(shù)是一種以電子束為能量源的粉床增材制造技術(shù)，具有能量利用率高、無反射、掃描速度快以及真空無污染等優(yōu)點，特別適合難熔金屬的直接成形，在航空航天、生物醫(yī)療、汽車、模具等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。

2、在電子束選區(qū)熔化成形工藝開始前，需在打印裝備中預先裝填打印用的原材料粉末、基板及隔熱屏等組件，將基板放入設(shè)備后，還需借助刮刀鋪粉動作對基板進行調(diào)平，以保障打印初始層時的粉末厚度均勻一致。隨著打印尺寸的增大，原料粉末的重量由幾十公斤增加至幾百公斤甚至超過1噸，靠人力去裝填或拆卸回收粉末費時費力，且粉缸在設(shè)備內(nèi)部安裝困難、操作不便利?；咫S著打印尺寸的增加也會相應增大，重量由幾公斤增加至幾十公斤甚至上百公斤，人力無法安裝搬運且在設(shè)備內(nèi)操作不便。設(shè)備內(nèi)部在打印過程中處于真空、高溫及粉塵環(huán)境，較難安裝自動化機構(gòu)。在設(shè)備外使用輔助裝置如堆高車、搬運車等，不僅侵占設(shè)備操作工位，而且成本高、操作不便。目前設(shè)備整體完成打印后，還需專用輔助設(shè)備或設(shè)計額外機構(gòu)將打印完成的零件及粉末由設(shè)備內(nèi)搬運至設(shè)備外進行后續(xù)工序操作，成本高、操作復雜、穩(wěn)定性差。大尺寸電子束選區(qū)熔化成形裝備如何實現(xiàn)打印前粉末原料、基板等組件的快速便捷安裝，打印結(jié)束后打印零件、基板及剩余粉末的安全便捷取出，是目前大尺寸裝備設(shè)計開發(fā)亟待解決的問題。

3、此外，在激光增材制造領(lǐng)域大量應用的鎖緊裝置、聯(lián)軸裝置均需在成形室內(nèi)安裝氣路、油路，在電子束增材制造的高真空、高溫和粉塵環(huán)境下，易出現(xiàn)漏氣、漏油的故障，存在安全隱患，并不適用于電子束增材制造裝備。

4、因此，有必要改善上述相關(guān)技術(shù)方案中存在的一個或者多個問題。

5、需要注意的是，本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的技術(shù)方案提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電子束增材制造裝置，進而至少在一定程度上解決由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

2、本發(fā)明提供一種電子束增材制造裝置，所述電子束增材制造裝置包括：能夠放置成形缸和粉缸的成形室、設(shè)置于所述成形室下方的第一z軸升降系統(tǒng)和第二z軸升降系統(tǒng)，其中，所述第一z軸升降系統(tǒng)和第二z軸升降系統(tǒng)分別用于對成形缸和粉缸進行升降，成形室一側(cè)面開口。所述電子束增材制造裝置還包括：

3、第一軌道，所述第一軌道設(shè)置于所述成形室內(nèi)底面上；

4、移動底架，所述移動底架上設(shè)有第二軌道以及用于對成形缸進行升降的第三z軸升降系統(tǒng)，所述第二軌道能夠與所述第一軌道相對接；

5、移動支架，所述移動支架設(shè)置于所述移動底架上，所述移動支架的底部設(shè)有多個滾輪，多個所述滾輪均能夠沿所述第二軌道和所述第一軌道發(fā)生水平移動；

6、成形缸、粉缸和補粉箱，所述成形缸、粉缸和補粉箱均設(shè)置在所述移動支架上，所述補粉箱位于所述粉缸的上方；

7、刮刀系統(tǒng)，所述刮刀系統(tǒng)設(shè)置在所述移動支架上，所述刮刀系統(tǒng)包括：傳動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)通過所述動力系統(tǒng)帶動發(fā)生移動；

8、真空門板，所述真空門板豎直設(shè)置在所述移動支架的一側(cè)，所述真空門板與所述成形室的側(cè)面開口相適配；所述刮刀系統(tǒng)的動力系統(tǒng)設(shè)置在所述真空門板的外側(cè)，所述動力系統(tǒng)通過所述真空門板上設(shè)置的帶密封的通孔與所述傳動系統(tǒng)相連接。

9、本發(fā)明中，所述第一z軸升降系統(tǒng)、第二z軸升降系統(tǒng)和第三z軸升降系統(tǒng)均通過可分離式聯(lián)軸裝置與所述成形缸或所述粉缸可拆卸連接；所述第一z軸升降系統(tǒng)、第二z軸升降系統(tǒng)和第三z軸升降系統(tǒng)均包括升降托板，所述可分離式聯(lián)軸裝置包括：

10、鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)固定設(shè)置在所述成形缸或所述粉缸的底部；

11、鎖緊塊，所述鎖緊塊通過軸承設(shè)置在所述升降托板上，且所述鎖緊塊和所述鎖緊環(huán)之間為可拆卸連接；

12、花鍵軸，所述花鍵軸與所述鎖緊塊相適配，所述花鍵軸設(shè)置在所述第一z軸升降系統(tǒng)、第二z軸升降系統(tǒng)或第三z軸升降系統(tǒng)上且設(shè)置在所述升降托板的下方；所述花鍵軸通過和旋轉(zhuǎn)氣缸相連接進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。

13、本發(fā)明中，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)部設(shè)有多根徑向設(shè)置的鎖緊棒，所述鎖緊塊上設(shè)有與所述鎖緊棒一一對應且相匹配的l型鎖緊槽，利用所述鎖緊棒在所述鎖緊槽內(nèi)的插入位置來實現(xiàn)鎖緊環(huán)與鎖緊塊的卡接與分離。

14、本發(fā)明中，所述花鍵軸和真空旋轉(zhuǎn)軸封固定連接，所述真空旋轉(zhuǎn)軸封通過傳動皮帶和所述旋轉(zhuǎn)氣缸相連接。

15、本發(fā)明中，所述鎖緊槽包括豎直段的垂直槽以及水平段的水平槽，所述水平槽的上表面設(shè)有斜面槽，所述鎖緊棒的形狀具有與所述斜面槽相適配的部分。

16、本發(fā)明中，所述傳動系統(tǒng)包括：兩個鏈條從動輪、兩條導軌以及刮刀組件，所述動力系統(tǒng)包括：兩個鏈條主動輪、傳動軸以及動力電機，所述刮刀組件包括兩個移動滑塊以及設(shè)置在兩個所述移動滑塊之間且與所述移動滑塊固定連接的刮刀；

17、所述動力電機帶動所述傳動軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，所述傳動軸和兩個所述鏈條主動輪固定連接，所述鏈條主動輪和所述鏈條從動輪之間通過傳動鏈條相連接，所述傳動鏈條和所述移動滑塊固定連接，所述移動滑塊和所述導軌滑動連接。

18、本發(fā)明中，所述補粉箱上設(shè)有多組可開合的漏粉口，用于對所述粉缸進行補粉。

19、本發(fā)明中，所述成形缸的上方設(shè)有隔熱罩。

20、本發(fā)明中，所述成形缸、粉缸、補粉箱、刮刀系統(tǒng)和真空門板集成設(shè)置。

21、本發(fā)明中，所述粉缸的下方設(shè)有集粉桶，用于對粉缸內(nèi)的粉末進行回收。

22、本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

23、本發(fā)明利用z軸升降系統(tǒng)對成形缸和粉缸進行升降，刮刀系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)設(shè)置在成形室外，可以在成形室外進行基板安裝以及對基板進行調(diào)平鋪粉工作，基板安裝時上部空間不受成形室的限制；刮刀系統(tǒng)的動力系統(tǒng)設(shè)置在真空門板外側(cè)，即動力系統(tǒng)設(shè)置在成形室外，可實現(xiàn)在成形室外進行基板安裝以及調(diào)平鋪粉工作，上部空間不受成形室的限制，方便進行裝出料操作及刮刀系統(tǒng)維護保養(yǎng)工作，同時實現(xiàn)大跨距刮刀雙側(cè)驅(qū)動系統(tǒng)的同步運動。

技術(shù)特征：

1.一種電子束增材制造裝置，包括：能夠放置成形缸和粉缸的成形室、設(shè)置于所述成形室下方的第一z軸升降系統(tǒng)和第二z軸升降系統(tǒng)，其中，所述第一z軸升降系統(tǒng)和第二z軸升降系統(tǒng)分別用于對成形缸和粉缸進行升降，其特征在于，成形室一側(cè)面開口，所述電子束增材制造裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述第一z軸升降系統(tǒng)、第二z軸升降系統(tǒng)和第三z軸升降系統(tǒng)均通過可分離式聯(lián)軸裝置與所述成形缸或所述粉缸可拆卸連接；所述第一z軸升降系統(tǒng)、第二z軸升降系統(tǒng)和第三z軸升降系統(tǒng)均包括升降托板；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述花鍵軸和真空旋轉(zhuǎn)軸封固定連接，所述真空旋轉(zhuǎn)軸封通過傳動皮帶和所述旋轉(zhuǎn)氣缸相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)部設(shè)有多根徑向設(shè)置的鎖緊棒，所述鎖緊塊上設(shè)有與所述鎖緊棒一一對應且相匹配的l型鎖緊槽，利用所述鎖緊棒在所述鎖緊槽內(nèi)的插入位置來實現(xiàn)鎖緊環(huán)與鎖緊塊的卡接與分離。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述鎖緊槽包括豎直段的垂直槽以及水平段的水平槽，所述水平槽的上表面設(shè)有斜面槽，所述鎖緊棒的形狀具有與所述斜面槽相適配的部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述傳動系統(tǒng)包括：兩個鏈條從動輪、兩條導軌以及刮刀組件，所述動力系統(tǒng)包括：兩個鏈條主動輪、傳動軸以及動力電機，所述刮刀組件包括兩個移動滑塊以及設(shè)置在兩個所述移動滑塊之間且與所述移動滑塊固定連接的刮刀；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述補粉箱上設(shè)有多組可開合的漏粉口，用于對所述粉缸進行補粉。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述成形缸的上方設(shè)有隔熱罩。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述成形缸、粉缸、補粉箱、刮刀系統(tǒng)和真空門板集成設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項的所述的電子束增材制造裝置，其特征在于，所述粉缸的下方設(shè)有集粉桶，用于對所述粉缸內(nèi)的粉末進行回收。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是關(guān)于一種電子束增材制造裝置，包括：第一軌道，設(shè)置于成形室內(nèi)底面上；移動底架，其上設(shè)有用于對成形缸進行升降的第三Z軸升降系統(tǒng)、第二軌道，第二軌道可與第一軌道相對接；移動支架；成形缸、粉缸和補粉箱均設(shè)置在移動支架上，補粉箱位于粉缸的上方；刮刀系統(tǒng)，刮刀系統(tǒng)設(shè)置在移動支架上；真空門板，豎直設(shè)置在移動支架的一側(cè)，真空門板與成形室的側(cè)面開口相適配；刮刀系統(tǒng)的動力系統(tǒng)設(shè)置在真空門板的外側(cè)。本發(fā)明的刮刀系統(tǒng)的動力系統(tǒng)設(shè)置在成形室外，可實現(xiàn)在成形室外進行基板安裝以及調(diào)平鋪粉工作，上部空間不受成形室的限制，方便進行裝出料操作及刮刀系統(tǒng)維護保養(yǎng)工作，同時實現(xiàn)大跨距刮刀雙側(cè)驅(qū)動系統(tǒng)的同步運動。

技術(shù)研發(fā)人員：趙培,高峰,向長淑,陳立強,任龍,周勃延,賀衛(wèi)衛(wèi)
受保護的技術(shù)使用者：西安賽隆增材技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30