本發(fā)明涉及增材制造，具體而言涉及用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)及供粉方法。
背景技術(shù)：
1、激光選區(qū)熔化(slm)技術(shù)通過逐層鋪粉、激光熔化的方式制造復(fù)雜金屬零件，但是在多種場景中，例如功能梯度材料、復(fù)合結(jié)構(gòu)制造等，都需要多種類型的粉末動(dòng)態(tài)切換實(shí)現(xiàn)增材制造，因此，單一材料的局限性顯著，增材制造技術(shù)正在向多粉末動(dòng)態(tài)切換的方向發(fā)展。
2、目前，多材料slm的加工流程通常包括以下步驟：分層設(shè)計(jì)與粉末分配：根據(jù)零件三維模型，確定每層所需的粉末類型(如第1-2層為a粉末，第2-4層為b粉末)。供粉系統(tǒng)切換：通過多個(gè)供粉倉(每倉存儲一種粉末)按需釋放粉末至成型缸表面。鋪粉與刮平：刮刀將粉末均勻鋪展，多余粉末被刮入回收倉。激光熔化：激光按預(yù)設(shè)路徑選擇性熔化當(dāng)前層粉末，形成零件截面。粉末回收與循環(huán)：回收倉收集多余粉末，篩分后重新利用。
3、例如公開號cn116117172a提出的一種配置多材料鋪粉裝置的slm成型設(shè)備，其供粉裝置設(shè)置在一側(cè)，刮刀僅能實(shí)現(xiàn)單向刮粉，且粉末回收倉內(nèi)多種粉末混合，不利于后期的粉末篩分，因此，人們希望開發(fā)一種針對于多種粉末的供粉系統(tǒng)，以提高多材料slm的加工效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中激光選區(qū)熔化設(shè)備存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的第一方面提出一種用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，包括：
2、鋪粉倉，內(nèi)部被設(shè)置為具有預(yù)定的保護(hù)氣氛，以形成激光燒結(jié)粉末的環(huán)境，所述鋪粉倉的底部設(shè)有刮粉平面；
3、刮刀部件，連接到所述鋪粉倉內(nèi)壁的軌道，并能被驅(qū)動(dòng)沿軌道延伸的第一方向貼著刮粉平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
4、成型缸，設(shè)置在所述鋪粉倉的刮粉平面下方，并于所述鋪粉倉的內(nèi)腔連通，所述成型缸內(nèi)設(shè)有成型基板，所述成型基板被設(shè)置為在成型缸內(nèi)向上或向下移動(dòng)，所述成型缸的兩側(cè)分別設(shè)有第一回粉區(qū)域和第二回粉區(qū)域，所述第一回粉區(qū)域和第二回粉區(qū)域均設(shè)有回粉通道；
5、供粉部件，用于向所述刮刀部件定量的提供兩種類型以上的粉末，所述供粉部件位于第一回粉區(qū)域和/或第二回粉區(qū)域上方；
6、粉末回粉部件，包括兩個(gè)回粉倉組，分別位于第一回粉區(qū)域和第二回粉區(qū)域下方，所述回粉倉組包括兩個(gè)以上的回粉倉以及驅(qū)動(dòng)任意一個(gè)所述回粉倉轉(zhuǎn)移至回粉通道對應(yīng)位置的驅(qū)動(dòng)部件；
7、控制器，與所述刮刀部件、驅(qū)動(dòng)部件、供粉部件電連接；
8、其中，所述控制器被設(shè)置為根據(jù)當(dāng)前鋪粉層的粉末類型以及刮刀部件的位置，控制驅(qū)動(dòng)部件動(dòng)作，使刮刀部件起始位置和終止位置對應(yīng)的回粉通道下方為當(dāng)前粉末類型所對應(yīng)的回粉倉。
9、優(yōu)選的，所述供粉部件包括供粉倉a以及設(shè)置在所述供粉倉a下方的第一供粉軸、供粉倉b以及設(shè)置在所述供粉倉b下方的第二供粉軸，所述供粉倉a位于成型缸的第一側(cè)，所述供粉倉b位于成型缸的第二側(cè)；
10、所述第一供粉軸以及第二供粉軸與所述控制器電連接，所述控制器用于控制所述第一供粉軸、第二供粉軸的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)所述第一供粉軸或第二供粉軸轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定角度時(shí)，所述供粉倉a或供粉倉b可向下落粉。
11、優(yōu)選的，所述供粉部件包括供粉倉a和供粉倉b，所述供粉倉a和供粉倉b位于成型缸的同一側(cè)，所述第一供粉軸和第二供粉軸被設(shè)置為同一時(shí)間僅允許供粉倉a或供粉倉b處于落粉狀態(tài)。
12、優(yōu)選的，第一回粉倉組位于第一回粉區(qū)域下方，第二回粉倉組位于第二回粉區(qū)域下方，其中，所述第一回粉區(qū)域中設(shè)有第一落粉通道，所述第二回粉區(qū)域中設(shè)有第二落粉通道。
13、優(yōu)選的，所述回粉倉組中的兩個(gè)回粉倉包括回粉倉a以及回粉倉b，所述驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)所述回粉倉a或回粉倉b對準(zhǔn)第一落粉通道或第二落粉通道下方。
14、優(yōu)選的，所述刮刀部件包括刮刀安裝架、設(shè)置在刮刀安裝架上的兩個(gè)暫存漏斗以及設(shè)置在刮刀安裝架下方的刮刀，兩個(gè)所述暫存漏斗下方設(shè)有落粉管，所述落粉管上設(shè)有閥門，當(dāng)所述閥門被打開時(shí)，所述暫存漏斗中的粉末可以順著落粉管落到刮刀的一側(cè)，所述刮刀能相對于所述刮刀安裝架移動(dòng)，使其處于每個(gè)落粉管的左側(cè)或右側(cè)。
15、優(yōu)選的，定義鋪一層粉末所使用的粉末量為q，所述暫存漏斗的容量大于2q。
16、優(yōu)選的，所述暫存漏斗的上方設(shè)有可移動(dòng)的蓋板，所述蓋板用于遮蓋其中一個(gè)暫存漏斗。
17、本發(fā)明第二方面提出一種技術(shù)方案，一種根據(jù)上述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉方法，包括以下步驟：
18、步驟1、獲取當(dāng)前刮刀部件所處的位置；
19、步驟2、刮刀部件以雙向刮粉的形式完成鋪粉，根據(jù)將要打印的打印層所需的粉末類型，在雙向刮粉的過程中，控制供粉部件向刮刀部件提供所需的粉末；
20、其中，供粉部件向刮刀部件提供的粉末包括當(dāng)前打印層的粉末和/或下一打印層的粉末類型以及粉末量；
21、對于前打印層或下一打印層的供粉過程中，在落粉處，驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)與落粉粉末對應(yīng)類型的回粉倉至第一落粉通道或第二落粉通道下方，在回粉處，驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)與所鋪設(shè)粉末類型對應(yīng)的回粉倉至第一落粉通道或第二落粉通道下方。
22、優(yōu)選的，在步驟2中，所述刮刀部件在對當(dāng)前打印層刮粉之前的落粉粉末量多于當(dāng)前打印層的粉末量。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
24、通過可移動(dòng)回粉倉和供粉倉的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，使回粉倉隨當(dāng)前粉末類型同步切換，同時(shí)，刮刀部件可實(shí)現(xiàn)雙向刮粉，刮刀部件雙向刮粉時(shí)，可根據(jù)刮刀方向動(dòng)態(tài)的調(diào)整回粉倉的位置，保證落粉回粉進(jìn)入到對應(yīng)的回粉倉中，粉末無灑落，供粉和回粉效率高、純度高，可直接回收復(fù)用，并且刮刀部件設(shè)計(jì)為具有暫存粉末的功能，可實(shí)現(xiàn)一次落粉雙向刮粉，提高加工效率。
1.一種用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，所述供粉部件(30)包括供粉倉a(31)以及設(shè)置在所述供粉倉a(31)下方的第一供粉軸(33)、供粉倉b(32)以及設(shè)置在所述供粉倉b(32)下方的第二供粉軸(34)，所述供粉倉a(31)位于成型缸(20)的第一側(cè)，所述供粉倉b(32)位于成型缸(20)的第二側(cè)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，所述供粉部件(30)包括供粉倉a(31)和供粉倉b(32)，所述供粉倉a(31)和供粉倉b(32)位于成型缸(20)的同一側(cè)，所述第一供粉軸(33)和第二供粉軸(34)被設(shè)置為同一時(shí)間僅允許供粉倉a(31)或供粉倉b(32)處于落粉狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，第一回粉倉組位于第一回粉區(qū)域(103)下方，第二回粉倉組位于第二回粉區(qū)域(102)下方，其中，所述第一回粉區(qū)域(103)中設(shè)有第一落粉通道(401)，所述第二回粉區(qū)域(102)中設(shè)有第二落粉通道(402)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，所述回粉倉組中的兩個(gè)回粉倉包括回粉倉a(41)以及回粉倉b(42)，所述驅(qū)動(dòng)部件(43)用于驅(qū)動(dòng)所述回粉倉a(41)或回粉倉b(42)對準(zhǔn)第一落粉通道(401)或第二落粉通道(402)下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任意一項(xiàng)所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，所述刮刀部件(10)包括刮刀安裝架(15)、設(shè)置在刮刀安裝架(15)上的兩個(gè)暫存漏斗(11)以及設(shè)置在刮刀安裝架(15)下方的刮刀(16)，兩個(gè)所述暫存漏斗(11)下方設(shè)有落粉管(13)，所述落粉管(13)上設(shè)有閥門(12)，當(dāng)所述閥門(12)被打開時(shí)，所述暫存漏斗(11)中的粉末可以順著落粉管(13)落到刮刀(16)的一側(cè)，所述刮刀(16)能相對于所述刮刀安裝架(15)移動(dòng)，使其處于每個(gè)落粉管(13)的左側(cè)或右側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，定義鋪一層粉末所使用的粉末量為q，所述暫存漏斗(11)的容量大于2q。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉系統(tǒng)，其特征在于，所述暫存漏斗(11)的上方設(shè)有可移動(dòng)的蓋板(14)，所述蓋板(14)用于遮蓋其中一個(gè)暫存漏斗(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任意一項(xiàng)所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于激光選區(qū)熔化設(shè)備的供粉方法，其特征在于，在步驟2中，所述刮刀部件(10)在對當(dāng)前打印層刮粉之前的落粉粉末量多于當(dāng)前打印層的粉末量。