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专利号: 2015103824811
申请人: 西安交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,包括两个光路系统、机架(18)、工作台板(11)、送粉缸(23)、储粉缸(24)、成形缸(15)、回粉缸(14)、成形腔(10)以及分别带动成形缸(15)及送粉缸(23)上下运动的两个第一驱动机构;

工作台板(11)固定于机架(18)上,成形腔(10)固定于工作台板(11)的上表面,回粉缸(14)、成形缸(15)、送粉缸(23)及储粉缸(24)从左到右依次固定于工作台板(11)的下表面,回粉缸(14)顶部的开口、成形缸(15)顶部的开口、送粉缸(23)顶部的开口及储粉缸(24)顶部的开口均与成形腔(10)行连通;

成形腔(10)的内部设有刮刀(21),机架(18)上设有用于带动刮刀(21)左右移动的第二驱动机构;

所述送粉缸(23)及成形缸(15)内均设有基板(43),送粉缸(23)及成形缸(15)的下端均设有缸体端盖(51),所述基板(43)连接有用于推动基板(43)上下移动的第一活塞系统;

储粉缸(24)内设有第二活塞系统,储粉缸(24)的下端设有储粉端盖(58);

两个光路系统产生的激光穿过成形腔(10)照射到成形缸(15)内的基板(43)上。

2.根据权利要求1所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,第一活塞系统包括第一活塞体(68)、活塞隔热板(66)、缸体端盖(51)、导向柱(28)、丝杠(27)、丝杠螺母(62)、丝杠法兰(60)、齿轮(63)、共轭齿轮(64)、电机(26)及电机支座(65);

第一活塞体(68)的上端固定于基板(43)上,第一活塞体(68)的内部设有活塞加热板(45),第一活塞体(68)的下端固定有活塞端盖(67),活塞隔热板(66)位于第一活塞体(68)与活塞端盖(67)之间,送粉缸(23)及成形缸(15)的缸体(50)的外壁上均自上到下依次套接有缸体加热圈(69)及缸体隔热圈(49),导向柱(28)的上端及丝杠(27)的上端均固定于活塞端盖(67)的底部,导向柱(28)的下端及丝杠(27)的下端通过托板(29)相连接,缸体端盖(51)上设有用于对丝杠(27)及导向柱(28)进行运动导向的导套(59),丝杠螺母(62)与丝杠(27)的侧面相啮合,丝杠法兰(60)通过轴承(61)固定于导套(59)上,齿轮(63)安装于导套(59)的下端,齿轮(63)的共轭齿轮(64)套接于电机(26)的转动轴上,电机(26)通过电机支座(65)固定于缸体端盖(51)上,齿轮(63)的内侧与丝杠螺母(62)的外侧相啮合。

3.根据权利要求2所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,第二活塞系统包括第二活塞体(52)及电缸(25);

储粉缸(24)的内壁珩磨,第二活塞体(52)安装于储粉缸(24)的内,第二活塞体(52)与储粉缸(24)的内壁之间有间隙,电缸(25)通过电缸螺栓(57)固定于储粉端盖(58)上,电缸(25)的活塞杆穿过储粉端盖(58)后通过活塞螺栓(54)固定于第二活塞体(52)上。

4.根据权利要求1所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,所述第一驱动机构包括背板(30)、滑块(32)、滑台(35)、提升架(31)、电推缸(34)、粉缸推架(17)以及用于对粉缸推架(17)进行导向的导向板(16);

背板(30)固定于机架(18)上,背板(30)上固定有导轨(33),滑块(32)位于所述导轨(33)上,滑台(35)固定于导轨(33)的上,提升架(31)安装于所述滑台(35)上,电推缸(34)安装于提升架(31)上,成形缸(15)放置于粉缸推架(17)上,粉缸推架(17)与电推缸(34)的输出杆相连接,导向板(16)固定于机架(18)上。

5.根据权利要求1所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,所述第二驱动机构包括立板(56)、刀架导轨(42)、刀架滑块(40)、支撑板(39)、丝杠螺母组件(41)、T形架(37)、隔板(36)、隔离钢带(38)及刀架基座(19);

立板(56)固定于工作台板(11)上,刀架导轨(42)固定于立板(56)的上,刀架滑块(40)位于刀架导轨(42)上,支撑板(39)与刀架滑块(40)相连接,丝杠螺母组件(41)与支撑板(39)相连接,T形架(37)的一端固定于支撑板(39)上,T形架(37)的另一端穿过隔板(36)与刀架基座(19)相连接,隔离钢带(38)位于T形架(37)与刀架基座(19)之间,通过所述隔离钢带(38)将成形腔(10)左右相对隔开,隔板(36)的上下位置平行设有隔离槽(22),刀架基座(19)的侧面内嵌于所述隔离槽(22)内,刮刀(21)通过刀架(20)固定于刀架基座(19)上。

6.根据权利要求1所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,所述光路系统包括光路支架(7)、动态聚焦镜(6)、振镜(4)、激光器、QBH接头(1)、支架(5)、光纤(2)及准直扩束模块(3);

光路系统位于成形腔(10)的上方,成形腔(10)上开设有通光孔(8),通光孔(8)上安装有保护玻璃片(9),并且所述通光孔(8)位于成形缸(15)的正上方,光路支架(7)固定于成形腔(10)上,动态聚焦镜(6)固定于所述光路支架(7)上,振镜(4)通过支架(5)固定于所述成形腔(10)上,激光器产生的激光依次经QBH接头(1)射出、准直扩束模块(3)形成发射光斑、振镜(4)进行二次反射、动态聚焦镜(6)进行聚焦后穿过保护玻璃片(9)及成形腔(10)照射到成形缸(15)内的基板(43)上,激光器与QBH接头(1)通过光纤(2)相连接。

7.根据权利要求6所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,两个光路系统中的两台动态聚焦镜(6)呈15-45°布置。

8.根据权利要求1所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,所述成形缸(15)的侧面设有观察窗(13)。

9.根据权利要求3所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,成形缸(15)及送粉缸(23)与第一活塞体(68)的外侧面之间均设有第一活塞格莱圈(44)及第一活塞导向环(46);

第二活塞体(52)的侧面与储粉缸(24)的内壁之间设有第二活塞格莱圈(53)及第二活塞导向环(55)。

10.根据权利要求2所述的可更换粉缸双光束激光选区熔化成形设备,其特征在于,导向柱(28)及丝杠(27)均通过联接法兰(47)及法兰螺栓(48)固定在活塞端盖(67)上。