【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，具体讲的是一种基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置和成形工艺。
技术介绍
1、激光粉末床熔融技术通过高能激光束逐层选择性地熔化金属粉末，在粉末床中按预设的cad模型精确地构建三维结构。这种技术打破了传统的加工模式，能够制造出复杂结构的高性能零件，具有广泛的应用前景。
2、存在的缺点：
3、双材料激光粉末床熔融技术能够实现双金属材料的一体化直接成形性，并且个性化定制同一构件的局部性能或功能。然而，目前激光粉末床熔融技术的双材料打印方案不多，且都存在材料大量混合的现象，导致粉末严重浪费。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置和成形工艺，本专利技术通过气动吸附来完成粉末的上料，能避免材料交叉污染的现象，还能提高供粉效率。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，包括激光单元、上料单元和成形室，
4、所述成形室的下部设成形腔和至少两个粉料腔，
5、所述成形腔内设有可上下移动的成形平台，
6、所述粉料腔用于填装粉料，所述粉料腔内设有用于带动粉料上下移动的升降平台，
7、所述上料单元设于成形室内，所述上料单元包括吸附面，所述上料单元用于带动吸附面在成形室内移动和/或旋转，当吸附面位于粉料腔的上方，且距离粉料的表面预设距离时，所述上料单元还用于向吸附
8、所述激光单元用于通过激光融化成形腔内的待成形粉料层中拟成形区域内的粉料。
9、进一步的，所述上料单元包括吸附头和旋转/移动机构，所述吸附头设置于旋转/移动机构上，所述旋转/移动机构用于带动吸附头在成形室内移动和/或旋转，
10、所述吸附头上设有吸附面，所述吸附头外接负压设备，所述负压设备用于向吸附面的吸附区域施加负压。
11、进一步的，所述旋转/移动机构能带动吸附头沿x轴方向、y轴方向和z轴方向中的一种或多种移动。
12、进一步的，所述吸附面上铺设有若干气孔，所述气孔的粒径小于粉料的粒径，所述负压设备能在气孔处施加负压。
13、进一步的，所述吸附面能覆盖成形平台。
14、基于气动吸附的多材料激光粉末成形工艺，包括以下步骤：
15、步骤s1、向所有粉料腔内填装粉料，所述粉料的种类至少为两种；
16、步骤s2、向成形室内通入惰性气体，使成形室内的氧含量降至预设值；
17、步骤s3、通过旋转/移动机构带动吸附头移动至粉料腔的上方，且距离粉料腔内的粉料的表面预设距离，吸附面上的吸附区域内的气孔形成负压，以将粉料腔中的粉料吸附在吸附面的吸附区域内；
18、步骤s4、通过旋转/移动机构带动吸附头移动至成形腔的上方，且距离成形平台的表面或位于最上方的固化粉料层的表面预设距离，吸附面上吸附区域内的所有气孔由负压转成零压，以将粉料腔中的粉料卸载至成形平台上或位于最上方的固化粉料层上；
19、步骤s5、重复步骤s3～步骤s4，以在成形平台或位于最上方的固化粉料层上形成由多种粉料形成的待成形粉料层；
20、步骤s6、移动机构带动吸附头复位；
21、步骤s7、激光单元对待成形粉料层的拟成形区域施加激光，以融化待成形粉料层中拟成形区域内的粉料，以将待成形粉料层转变为固化粉料层；
22、步骤s8、成形平台下降一层，所有粉料腔上升一层，并重复步骤s3～步骤s7，直至零件整体成形。
23、进一步的，在步骤s3中，将粉料腔中的粉料吸附在吸附面的吸附区域内，其中，吸附面的吸附区域包括拟成形区域和非拟成形区域。
24、进一步的，在步骤s1前还包括步骤s0，所述步骤s0为：将零件的切片数据导入控制单元，所述控制单元用于分析切片数据，并根据切片数据生成每一层待成形粉料层的不同材料的拟成形区域和非拟成形区域。
25、本专利技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
26、(1)本专利技术能实现多材料结构零件的一体化增材制造；
27、(2)在本专利技术中，不同材料的粉料只在成形腔内接触，以避免不同材料混合的情况；
28、(4)在本专利技术中，无需采用铺粉车或刮刀进行铺粉动作，能提高供粉效率。
29、下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。
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1.基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，包括激光单元(1)、上料单元(2)和成形室(3)，
2.根据权利要求1所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述上料单元(2)包括吸附头(21)和旋转/移动机构(22)，所述吸附头(21)设置于旋转/移动机构(22)上，所述旋转/移动机构(22)用于带动吸附头(21)在成形室(3)内移动和/或旋转，
3.根据权利要求2所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述旋转/移动机构(22)能带动吸附头(21)沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的一种或多种移动。
4.根据权利要求2所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述吸附面(2a)上铺设有若干气孔(2b)，所述气孔(2b)的粒径小于粉料的粒径，所述负压设备能在气孔(2b)处施加负压。
5.根据权利要求1所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述吸附面(2a)能覆盖成形平台(41)。
6.基于气动吸附的多材料激光粉末成形工艺，其特征在于，包括以下
7.根据权利要求6所述的基于气动吸附的多材料激光粉末成形工艺，其特征在于，在步骤S3中，将粉料腔(5)中的粉料吸附在吸附面(2a)的吸附区域内，其中，吸附面(2a)的吸附区域包括拟成形区域和非拟成形区域。
8.根据权利要求7所述的基于气动吸附的多材料激光粉末成形工艺，其特征在于，在步骤S1前还包括步骤S0，所述步骤S0为：将零件的切片数据导入控制单元，所述控制单元用于分析切片数据，并根据切片数据生成每一层待成形粉料层的不同材料的拟成形区域和非拟成形区域。
...【技术特征摘要】
1.基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，包括激光单元(1)、上料单元(2)和成形室(3)，
2.根据权利要求1所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述上料单元(2)包括吸附头(21)和旋转/移动机构(22)，所述吸附头(21)设置于旋转/移动机构(22)上，所述旋转/移动机构(22)用于带动吸附头(21)在成形室(3)内移动和/或旋转，
3.根据权利要求2所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述旋转/移动机构(22)能带动吸附头(21)沿x轴方向、y轴方向和z轴方向中的一种或多种移动。
4.根据权利要求2所述的基于气动吸附的多材料激光粉末床熔融装置，其特征在于，所述吸附面(2a)上铺设有若干气孔(2b)，所述气孔(2b)的粒径小于粉料的粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，毕贵军，赵大可，杜策之，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：
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