3D打印金屬選區(qū)激光熔化的鋪粉系統(tǒng)主要由升降工作臺(tái)、送粉裝置和鋪粉裝置組成。升降工作臺(tái)作為零件成形過程的工作區(qū)域,其上安裝著成形缸、送粉缸、鋪粉裝置。成形缸是零件最終成形的地方,送粉缸負(fù)責(zé)將加工原材料運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅嫔?再通過鋪粉裝置將其平整地鋪在激光掃描區(qū)域上。
鋪粉裝置作為激光選區(qū)熔化設(shè)備中最重要的機(jī)械部件,應(yīng)能鋪出粉末均勻分布而且致密性好的粉層,這對(duì)最終的零件成形質(zhì)量具有關(guān)鍵性的影響。如果說制備質(zhì)量好的粉末是制造一個(gè)高精度成形件的前提,那么鋪粉裝置能否得到好的利于工藝加工的粉層則是決定最終零件成形質(zhì)量的關(guān)鍵。
激光選區(qū)熔化設(shè)備的鋪粉裝置無外乎兩種,一種是用圓筒進(jìn)行滾動(dòng)式鋪粉的滾筒式鋪粉裝置,另一種是利用一個(gè)類似于刀具一樣的刮刀刮過粉末得到加工粉層的刮刀式鋪粉裝置。
電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾筒在工作平臺(tái)上從左向右移動(dòng),同時(shí)滾筒自身也在不停地做著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。采用滾筒式鋪粉方式能夠通過滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)將這些松散的粉末壓緊,盡量減少金屬粉末間的間隙數(shù)量,從而能夠最大限度地提高粉層的致密度。
刮刀式鋪粉裝置，這種刮刀式鋪粉裝置結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,只需要電動(dòng)機(jī)帶著刮刀沿著鋪粉方向移動(dòng)過去就可以了。整個(gè)過程中對(duì)速度和高度等的控制相較于滾筒式的要更為簡(jiǎn)單。刮刀式鋪粉裝置的基板與工作平面平行,需要鋪粉時(shí)控制基板下降一個(gè)層厚的距離,形成下凹式的結(jié)構(gòu)。當(dāng)刮刀帶著粉末移動(dòng)時(shí),粉末掉落至凹槽內(nèi),得到一個(gè)層厚的粉層,激光啟動(dòng),完成掃描后繼續(xù)下降一個(gè)層厚距離,刮刀繼續(xù)刮粉,依此循環(huán)。
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郭生
