复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置及工作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115815631A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202310021912.6B33Y30/00(2015.01)(22)申请日2023.01.07B33Y10/00(2015.01)(71)申请人福州大学地址362251福建省泉州市晋江市金井镇水城路1号(72)发明人黄晔梁启向红亮郑开魁牟刚李潇雄(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100专利代理师林捷蔡学俊(51)Int.Cl.B22F12/55(2021.01)B22F10/28(2021.01)B22F10/73(2021.01)B22F12/67(2021.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置及工作方法(57)摘要本发明复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：包括刮刀装置、刮刀运动机构、主体部分和激光同轴供粉‑吸粉装置；其中刮刀装置包括两个安装座和设在两个安装座之间的刮刀安装架，所述刮刀安装架内固定设有刮刀；所述刮刀运动机构包括滑轨和滑动连接在滑轨上的滑块，所述安装座固定在滑块上；所述主体部分包括并排的铺粉缸、成形缸和回收缸，所述刮刀能够将铺粉缸表面上的金属粉末推入成形缸和回收缸；所述激光同轴供粉‑吸粉装置包括激光头、送粉枪、吸粉枪、固定架、送粉腔、吸粉腔、第一连接管、机械臂，所述机械臂连接架体，该复合结构金属构件装置和工作方法可实现复合结构异种金属构件的精确供粉、粉末回收和增材成形，同时避免异种粉末之间的相互污染。CN115815631ACN115815631A权利要求书1/2页1.一种复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：包括刮刀装置（1）、刮刀运动机构（2）、主体部分（3）和激光同轴供粉‑吸粉装置（4）；其中刮刀装置（1）包括两个安装座（13）和设在两个安装座（13）之间的刮刀安装架（12），所述刮刀安装架（12）内固定设有刮刀（11）；所述刮刀运动机构（2）包括滑轨（21）和滑动连接在滑轨上的滑块（22），所述安装座（13）固定在滑块（22）上；所述主体部分（3）包括并排的铺粉缸（31）、成形缸（32）和回收缸（33），所述刮刀（11）能够将铺粉缸（31）表面上的金属粉末推入成形缸（32）和回收缸（33）；所述激光同轴供粉‑吸粉装置（4）包括激光头（41）、送粉枪（42）、吸粉枪（43）、固定架（44）、送粉腔（45）、吸粉腔（46）、第一连接管（47）、机械臂（48），所述机械臂（48）连接架体，所述送粉腔（45）和吸粉腔（46）设在架体（50）上部的两侧，所述架体的下部设有激光头（41）和设在激光头（41）两侧的固定架，所述固定架上分别安装送粉枪（42）和吸粉枪（43），所述送粉枪（42）通过第一连接管（47）与送粉腔（45）连通，所述吸粉枪（43）通过第二连接管（49）与吸粉腔（46）连通。2.根据权利要求1所述的复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：所述滑轨（21）设在主体部分（3）上部的两侧。3.根据权利要求1或2所述的复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：所述铺粉缸（31）、成形缸（32）和回收缸（33）均为矩形立方体状的缸体，三个缸体依次横向并排设置，在铺粉缸（31）和成形缸（32）内设有能够竖向升降的顶板（34），在铺粉缸（31）中顶板的上方填充有第一种金属粉末，成形缸（32）的顶板表面用于进行增材加工，回收缸（33）用于收集刮刀推送来的金属粉末。4.根据权利要求3所述的复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：所述顶板的升降通过丝杆螺母机构驱动或气缸驱动。5.根据权利要求3所述的复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：所述刮刀（11）的下部呈尖刀状，其材质是金属、硅胶或橡胶中的一种，刮刀安装架（12）呈长方体状，在其下部体内设有夹持固定刮刀（11）的凹陷槽。6.根据权利要求3所述的复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置，其特征在于：所述激光头（41）的下部设有呈倒三棱台状的壳体（51），激光头（41）固定在倒三棱台状壳体的上底面，倒三棱台状壳体的两相对斜面固定设有所述固定架，送粉枪（42）、吸粉枪（43）和激光头（41）的延长线相汇聚。7.一种如权利要求1‑6任一所述复合结构金属构件选区激光熔化增材制造装置的工作方法，其特征在于：所述刮刀装置（1）中的刮刀（11）通过刮刀安装架（12）和安装座（13）安装在刮刀运动机构（2）的滑块（22）上，在刮刀运动机构（2）的滑块沿滑轨（21）水平移动时，实现刮刀水平移动；铺粉缸（31）中存储有第一种金属材料粉末，通过铺粉缸（31）的上升和刮刀（11）的水平运