具有無損探傷功能的3d打印設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,包括成形室(7),成形室(7)的上端和下端分別設(shè)置有激光組件(9)和成形缸(1),所述成形缸(1)內(nèi)設(shè)置有成形缸運動組件(2),成形缸運動組件(2)上端設(shè)置有成形基板(10),所述成形基板(10)上端或成形缸(1)側(cè)壁還設(shè)置有無損探傷儀(4),無損探傷儀(4)連接有零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)(3),所述無損探傷儀器(4)設(shè)置有多個,多個所述無損探傷儀(4)位于成形基板(10)上端或成形缸(1)側(cè)壁同一水平面內(nèi)的不同方向。本發(fā)明能夠在打印產(chǎn)品過程中對產(chǎn)品進行實時探傷并分析質(zhì)量情況,可保證打印產(chǎn)品的質(zhì)量,同時節(jié)約了能源和成本。
【專利說明】
具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印設(shè)備,屬3D打印領(lǐng)域,更具體的說是涉及一種具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性激光恪化(Selective Laser Melting,SLM)是金屬件直接成型的一種3D打印技術(shù),是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展成果。該技術(shù)基于快速成型的最基本思想,即逐層熔覆的“增量”制造方式,根據(jù)三維CAD模型直接成形具有特定幾何形狀的零件,成形過程中金屬粉末完全熔化,產(chǎn)生冶金結(jié)合,該技術(shù)特別適用于傳統(tǒng)機加工手段無法制造的復(fù)雜形狀/結(jié)構(gòu)的屬零件。SLM技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0003]I)能直接制造終端金屬零件產(chǎn)品。對客戶已有3D模型經(jīng)過適當(dāng)數(shù)據(jù)處理和材料選擇后,即可直接制造出可使用及測試的零件,能極大地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期(一般表面不用后處理工藝、要求較高表面可預(yù)留適當(dāng)余量進行機械加工與后序表面處理);
[0004]2)能得到具有非平衡態(tài)過飽和固溶體及均勻細小金相組織的實體,致密度幾乎能達到100%,零件機械性能與鍛造工藝所得相當(dāng);
[0005]3)使用具有高功率密度的激光器,以光斑很小的激光束加工金屬,使得加工出來的金屬零件具有很高的尺寸精度(達0.1mm)以及好的表面粗糙度(Ra 20?40μπι);
[0006]4)由于激光光斑直徑很小,因此金屬熔池的激光能量密度很高,使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能,而且可供選用的金屬粉末種類也大大拓展;
[0007]5)適合各種復(fù)雜形狀的工件,尤其適合內(nèi)部具有復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)(如空腔、三維網(wǎng)格)、用傳統(tǒng)方法無法制造的復(fù)雜工件;
[0008]應(yīng)用SLM技術(shù)的3D打印設(shè)備優(yōu)點是顯著的,但也存在不足。一個明顯的缺點是:需要在零件打印完成后才能進行內(nèi)部無損探傷,以確定零件內(nèi)部有無生成缺陷。這不僅使得3D打印生產(chǎn)周期延長,且會引發(fā)較大生產(chǎn)成本浪費。即:如果一個零件打印成形完成才發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部存在缺陷,則之前打印過程中所耗費的粉末、惰性氣體、電能、設(shè)備折舊、人員費用等全部就被浪費掉了。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,解決了以往3D打印設(shè)備在打印時無法探傷而造成產(chǎn)品存在缺陷,造成浪費的技術(shù)難題。
[0010]為解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,包括成形室,成形室的上端和下端分別設(shè)置有激光組件和成形缸,所述成形缸內(nèi)設(shè)置有成形缸運動組件,成形缸運動組件上端設(shè)置有成形基板,所述成形基板上端或成形缸側(cè)壁還設(shè)置有無損探傷儀,無損探傷儀連接有零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng),所述無損探傷儀器設(shè)置有多個,多個所述無損探傷儀位于成形基板上端或成形缸側(cè)壁同一水平面內(nèi)的不同方向。
[0012]進一步的,所述無損探傷儀設(shè)置有兩個,兩個所述無損探傷儀相互垂直設(shè)置。
[0013]進一步的,所述無損探傷儀為X射線無損探傷儀、超聲波探傷儀或者電磁探傷儀。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,能夠在打印產(chǎn)品過程中對產(chǎn)品進行實時探傷并分析質(zhì)量情況,從而在產(chǎn)品內(nèi)部存在缺陷時停止打印,可保證打印產(chǎn)品的質(zhì)量,同時還能減少加工缺陷產(chǎn)品而耗費的粉末、惰性氣體及電能等成本,節(jié)約了能源和成本。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的正視圖;
[0017]圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖;
[0018]圖3是零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)的原理示意圖;
[0019]圖中的標號分別表示為:1、成形缸;2、成形缸運動組件;3、零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng);4、無損探傷儀器;5、金屬粉末;6、工件;7、成形室;8、激光束;9、激光組件;1、成形基板。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0021]實施例1
[0022]如圖1-圖3所示,具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,包括成形室7,成形室7的上端和下端分別設(shè)置有激光組件9和成形缸I,所述成形缸I內(nèi)設(shè)置有成形缸運動組件2,成形缸運動組件2上端設(shè)置有成形基板10,所述成形基板10上端或成形缸I側(cè)壁還設(shè)置有無損探傷儀4,無損探傷儀4連接有零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)3,所述無損探傷儀器4設(shè)置有多個,多個所述無損探傷儀4位于成形基板10上端或成形缸I側(cè)壁同一水平面內(nèi)的不同方向。
[0023]本實施例的成形缸I內(nèi)設(shè)置成形缸運動部件2,成形缸運動部件2可上下升降,成形缸運動部件2上部的成形基板10鋪滿金屬粉末5,并通過激光組件9發(fā)出的激光束8熔化金屬粉末5形成工件6,工件6在打印形成過程中,無損探傷儀4對工件6從各個方向?qū)?nèi)部成形質(zhì)量進行探測,探測所得的信息同時輸入零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)3中,零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)3對所得的零件內(nèi)部質(zhì)量信息進行分析,判斷內(nèi)部是否存在質(zhì)量缺陷,從而控制3D打印設(shè)備繼續(xù)打印或者是結(jié)束打印。
[0024]本實施例結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理,可在打印產(chǎn)品的同時進行探傷,無需等到打印結(jié)束,從而能夠在打印產(chǎn)品過程中對產(chǎn)品進行實時探傷并分析質(zhì)量情況,可保證打印產(chǎn)品的質(zhì)量,并且在內(nèi)部存在缺陷時可停止打印,減少加工缺陷產(chǎn)品而耗費的粉末、惰性氣體及電能等成本,節(jié)約了能源和成本。
[0025]實施例2
[0026]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了如下優(yōu)化:所述無損探傷儀4設(shè)置有兩個,兩個所述無損探傷儀4相互垂直設(shè)置。
[0027]本實施例將無損探傷儀4設(shè)置成兩個,兩個無損探傷儀4相互垂直設(shè)置,從而可以在同一平面內(nèi)從兩個方向?qū)?nèi)部進行探傷,可增加探傷精度,確保探傷準確性,并增加探傷數(shù)據(jù),方便零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)3進行探傷數(shù)據(jù)分析。
[0028]實施例3
[0029]本實施例在實施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上優(yōu)化了以下結(jié)構(gòu):所述無損探傷儀4為X射線無損探傷儀、超聲波探傷儀或者電磁探傷儀。
[0030]本實施例中,無損探傷儀4采用無損探傷儀、超聲波探傷儀或者電磁探傷儀,可以減少金屬粉末5對無損探傷儀4的影響,并且無損探傷儀、超聲波探傷儀或者電磁探傷儀精度尚,誤差小,能減少檢測失誤。
[0031]如上所述即為本發(fā)明的實施例。前文所述為本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例,各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提,各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用,所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗證過程,并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍,本發(fā)明的專利保護范圍仍然以其權(quán)利要求書為準,凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化,同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,包括成形室(7),成形室(7)的上端和下端分別設(shè)置有激光組件(9)和成形缸(I),所述成形缸(I)內(nèi)設(shè)置有成形缸運動組件(2),成形缸運動組件(2)上端設(shè)置有成形基板(10),其特征在于:所述成形基板(10)上端或成形缸(I)側(cè)壁還設(shè)置有無損探傷儀(4),無損探傷儀(4)連接有零件內(nèi)部質(zhì)量分析系統(tǒng)(3),所述無損探傷儀器(4)設(shè)置有多個,多個所述無損探傷儀(4)位于成形基板(10)上端或成形缸(I)側(cè)壁同一水平面內(nèi)的不同方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,其特征在于:所述無損探傷儀(4)設(shè)置有兩個,兩個所述無損探傷儀(4)相互垂直設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無損探傷功能的3D打印設(shè)備,其特征在于:所述無損探傷儀(4)為X射線無損探傷儀、超聲波探傷儀或者電磁探傷儀。
【文檔編號】G01N27/82GK106001563SQ201610475853
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月25日
【發(fā)明人】李玲, 李小雷, 李鋒
【申請人】成都雍熙聚材科技有限公司