用于金属增材制造的送料装置与粉末铺设路径规划方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于金属增材制造的送料装置与粉末铺设路径规划方法，涉及增材制造技术领域，以解决现有技术中存在的采用固定大小直径的喷嘴按照路径规划逐道逐行的进行铺设粉末，精度差、效率低的技术问题。该方法包括以下内容：采用大孔径喷嘴按路径铺设一层，其中，一层存在两个以上铺粉区域且各铺粉区域的铺设粉末材质不同，采用大孔径喷嘴铺设时相邻两个铺粉区域预留待铺粉区；更换小孔径喷嘴按路径铺设所述预留待铺粉区。本发明专利技术的路径规划策略是，首先采用宽度较大的粉道将大部分区域划分，用大孔径喷嘴铺设粉末，然后再将大孔径喷嘴未覆盖到的较细节的区域采用宽度较小的粉道填充，可实现兼顾高效率+高精度的双重效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
用于金属增材制造的送料装置与粉末铺设路径规划方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其是涉及一种用于金属增材制造的送料装置与粉末铺设路径规划方法。

技术介绍

[0002]随着增材制造的发展，多材料打印的需求越来越明显，目前多以电弧增材金属、激光沉积增材技术进行多材料打印，但是这些技术的打印构件精度较低，需进行构件后的二次加工。而铺粉激光选区熔融技术(SLM)以精度高、后处理需求少为显著特点，但是在多材料增材成形上发展较慢。
[0003]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0004]现有的以激光选区熔融技术进行多材料打印时，多采用多喷头进行选择性铺粉和吸粉，参见图1，在铺设材料A时，喷头A沿着设计路径逐道次铺设材料A粉末区域，然后换喷头B沿着设计路径逐道次铺设材料B粉末区域，依次类推。存在的问题是，采用固定大小直径的喷嘴按照路径规划逐道逐行的进行铺设粉末，耗时长、效率低、铺粉区划分太多，整体铺粉均匀性不佳。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于金属增材制造的送料装置与粉末铺设路径规划方法，以解决现有技术中存在的采用固定大小直径的喷嘴按照路径规划逐道逐行的进行铺设粉末，耗时长、效率低的技术问题
。
本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种粉末铺设路径规划方法，包括以下内容：采用大孔径喷嘴按路径铺设一层，其中，一层存在两个以上铺粉区域且各铺粉区域的铺设粉末材质不同，采用大孔径喷嘴铺设时相邻两个铺粉区域预留待铺粉区；更换小孔径喷嘴按路径铺设所述预留待铺粉区。
[0008]进一步地，相邻两个所述铺粉区域之间的预留待铺粉区分为两个预留分区，两个所述区域预留分区铺设的材料不同，两个所述区域预留分区分别位于两侧。
[0009]本专利技术提供一种配合实施所述的粉末铺设路径规划方法的用于金属增材制造的送料装置，其特征在于，包括料桶、喷嘴支架、喷嘴以及喷嘴驱动装置，其中，所述喷嘴支架上设置两个以上所述喷嘴，所述驱动装置与所述喷嘴支架相连接，所述料桶上形成喷嘴配合位，至少两个所述喷嘴其孔径大小不同，所述驱动装置能带动所述喷嘴支架动作以用于切换不同的所述喷嘴与所述喷嘴配合位相配合。
[0010]进一步地，所述喷嘴支架呈环状结构，所述喷嘴沿周向方向分布在所述喷嘴支架的下侧面，所述喷嘴支架的上侧面开设通孔且每个所述喷嘴均对应的所述通孔相连通，所述料桶的底端形成有卡槽以形成所述喷嘴配合位，所述喷嘴支架穿过所述喷嘴配合位。
[0011]进一步地，所述喷嘴为圆环状，所述卡槽为U型槽。
[0012]进一步地，所述喷嘴驱动装置通过固定架支撑在所述料桶的一侧，所述喷嘴驱动装置的转轴通过连接架与所述喷嘴支架相连接，所述喷嘴驱动装置能带动所述喷嘴支架转动。
[0013]进一步地，所述料桶内设置有挤出螺杆，所述挤出螺杆与设置在所述料桶顶部的螺杆电机相连接，所述料桶上端连接送粉通道，所述料桶靠近其下端的位置设置有真空吸尘管。
[0014]本专利技术提供一种打印设备，包括所述的用于金属增材制造的送料装置。
[0015]本专利技术优选技术方案可以产生如下技术效果：本专利技术提供的路径规划策略是，首先采用宽度较大的粉道将大部分区域划分，用大孔径喷嘴铺设粉末，然后再将大孔径喷嘴未覆盖到的较细节的区域采用宽度较小的粉道填充，可实现兼顾高效率+高精度的双重效果。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是现有传统路径规划方法的示意图；
[0018]图2是本专利技术提供的粉末铺设路径规划方法的流程图；
[0019]图3是本专利技术提供的路径规划方法的示意图；
[0020]图4是本专利技术提供的用于金属增材制造的送料装置的结构示意图；
[0021]图5是本专利技术提供的用于金属增材制造的送料装置的料桶的结构示意图；
[0022]图6是本专利技术提供的喷嘴及喷嘴支架的结构示意图；
[0023]图7是本专利技术提供的喷嘴及喷嘴支架的结构示意图。
[0024]图中1、料桶；2、喷嘴支架；3、喷嘴；4、喷嘴驱动装置；5、喷嘴配合位；6、固定架；7、连接架；8、挤出螺杆；9、螺杆电机；10、送粉通道；11、真空吸尘管。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0026]现有的以激光选区熔融技术进行多材料打印时，多采用多喷头进行选择性铺粉和吸粉，参见图1，在铺设材料A时，喷头A沿着设计路径逐道次铺设材料A粉末区域，然后换喷头B沿着设计路径逐道次铺设材料B粉末区域，依次类推。存在的问题是，采用固定大小直径的喷嘴按照路径规划逐道逐行的进行铺设粉末，耗时长、效率低、铺粉区划分太多，整体铺粉均匀性不佳。
[0027]基于上面的问题，参见图2
‑
图3，本专利技术提供了一种粉末铺设路径规划方法，包括
以下内容：
[0028]采用大孔径喷嘴3按路径铺设一层，其中，一层存在两个以上铺粉区域且各铺粉区域的铺设粉末材质不同，采用大孔径喷嘴3铺设时相邻两个铺粉区域预留待铺粉区；更换小孔径喷嘴3按路径铺设预留待铺粉区。
[0029]本专利技术提供的路径规划策略是：首先采用宽度较大的粉道将大部分区域划分，用大孔径喷嘴铺设粉末，然后再将大孔径喷嘴未覆盖到的较细节的区域采用宽度较小的粉道填充，可实现兼顾高效率+高精度的双重效果。
[0030]参见图3，相邻两个铺粉区域之间的预留待铺粉区分为两个预留分区，两个区域预留分区铺设的材料不同，两个区域预留分区分别位于(内外)两侧。
[0031]以图3为例，对本专利技术提供的粉末铺设路径规划方法具体说明如下：
[0032]在圆形虚线的外侧为材料A铺粉区域，在圆形虚线和三角形虚线之间是材料B铺粉区域，在三角形虚线内时材料C铺粉区域。
[0033]首先采用宽度较大的粉道即用大孔径喷嘴铺设粉末：先采用大孔径喷嘴铺设材料A铺粉区域，然后更换B材料，用大孔径喷嘴铺设材料B铺粉区域，在材料A铺粉区域和材料B铺粉区域之间预留待铺粉区，图3中圆形虚线两侧的白色区域为预留待铺粉区，然后更换C材料，用大孔径喷嘴铺设材料C铺粉区域，在材料B铺粉区域和材料B铺粉区域之间预留待铺粉区，图3中三角形虚线两侧的白色区域为预留待铺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末铺设路径规划方法，其特征在于，包括以下内容：采用大孔径喷嘴(3)按路径铺设一层，其中，一层存在两个以上铺粉区域且各铺粉区域的铺设粉末材质不同，采用大孔径喷嘴(3)铺设时相邻两个铺粉区域预留待铺粉区；更换小孔径喷嘴(3)按路径铺设所述预留待铺粉区。2.根据权利要求1所述的粉末铺设路径规划方法，其特征在于，相邻两个所述铺粉区域之间的预留待铺粉区分为两个预留分区，两个所述区域预留分区铺设的材料不同，两个所述区域预留分区分别位于两侧。3.一种配合实施权利要求1
‑
2中任一项所述的粉末铺设路径规划方法的用于金属增材制造的送料装置，其特征在于，包括料桶(1)、喷嘴支架(2)、喷嘴(3)以及喷嘴驱动装置(4)，其中，所述喷嘴支架(2)上设置两个以上所述喷嘴(3)，所述驱动装置与所述喷嘴支架(2)相连接，所述料桶(1)上形成喷嘴配合位(5)，至少两个所述喷嘴(3)其孔径大小不同，所述驱动装置能带动所述喷嘴支架(2)动作以用于切换不同的所述喷嘴(3)与所述喷嘴配合位(5)相配合。4.根据权利要求3所述的用于金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李发发，侯雅青，苏航，刘和平，杨佳惠，李小群，高帷策，贺笃鹏，宋有朋，
申请(专利权)人：中国钢研科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：