一种双活塞金属激光选区熔化成形设备

摘要

本发明公开了一种双活塞金属激光选区熔化成形设备，包括主机体、辅助机体、粉缸、刮刀运动部件和光路系统，可在单活塞和双活塞两种状态下分别工作。本发明采用一体式双活塞设计，可在单活塞和双活塞两种状态下单独工作，小活塞可更换拆卸，以实现不同大小尺寸金属构件的激光成形，节省粉末，同时能够对粉缸进行全方位的加热，实现对粉末的可控预热，使粉末受热均匀，改善温度梯度，减低构件变形和开裂。

主权项

一种双活塞金属激光选区熔化成形设备，其特征在于：包括主机体(1)、辅助机体(4)、缸体(12)、刮刀运动部件和光路系统；其中，主机体(1)和辅助机体(4)通过机架(10)设置在机壳(3)内部，且主机体(1)设置在辅助机体(4)的左侧；在主机体(1)的机壳(3)上设置有观察窗(2)，在辅助机体(4)的机壳(3)上设置有操作面板(5)；机架(10)的顶部设置有工作台板(14)，主机体(1)内部安装有缸体(12)，缸体(12)安装在工作台板(14)的底部，且缸体(12)和工作台板(14)之间设置有隔热板(13)；缸体(12)上开设有两个大小相同的成形缸(31)和送粉缸(30)，成形缸(31)位于送粉缸(30)的左侧；缸体(12)的底部自上而下依次设置有缸体隔热板(45)和缸体端盖(46)，缸体(12)周向的上部设置有缸体加热圈(56)，下部设置有缸体隔热圈(57)，缸体加热圈(56)和缸体隔热圈(57)的外侧由内至外依次设置有缸体隔热层(58)和压条(59)；成形缸(31)和送粉缸(30)内均自下而上依次设置有大活塞基板(79)、大活塞体(36)和活塞端盖(43)，两个活塞端盖(43)的底部分别与缸体(12)底部设置的两个电缸(11)的活塞杆相连，大活塞体(36)内部安装有活塞加热板(37)，活塞加热板(37)底部安装有活塞隔热板(38)；成形缸(31)和送粉缸(30)内的大活塞基板(79)、大活塞体(36)和活塞端盖(43)均能够上下伸缩；机架(10)上方安装有成形腔(16)和隔离腔(17)，成形腔(16)和隔离腔(17)均为不锈钢封闭腔体，成形腔(16)和隔离腔(17)之间通过隔板隔开；刮刀运动部件设置在隔离腔(17)内；辅助机体(4)内安装有激光器(9)以及用于控制激光器(9)的工控机(8)；光路系统通过支撑板(68)固定在成形腔(16)顶部设置的光路腔(67)内；成形腔(16)顶部开设有玻璃保护口，光路系统中的f‑θ镜(18)固定在保护玻璃窗口处，光路系统中的振镜(19)通过支撑架(23)固定光路腔(67)内设置的支撑板(68)上，振镜(19)与f‑θ镜(18)相连，准直扩束模块(22)与振镜(19)相连，QBH接头(21)与准直扩束模块(22)相连，光纤(20)连接在QBH接头上；成形过程中，激光器(9)产生的激光通过光纤(20)传输到光路系统上，首先经过QBH接头(21)，然后经准直扩束模块(22)形成发散光斑进入振镜(19)，激光通过振镜(19)镜片的两次反射后进入f‑θ镜(18)，f‑θ镜(18)将激光聚焦后进入成形腔，实现对金属粉末的熔化成形。