一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，包括設置在密封成型室內的用于向打印成形區刮送粉料的刮刀，對應打印成形區設置的抽氣盒，密封成型室上部的兩側邊分別設置有進氣口和排氣口，密封成型室上端面對應打印成形區鑲嵌有第一光學透鏡和第二光學透鏡，密封成型室的上方對應第一光學透鏡設置有用于掃描所要打印工件的第一掃描單元，對應第二光學透鏡設置有用于掃描支撐件的第二掃描單元，密封成型室下面對應供料區設置有供料機構和收集余料的第一集料缸，對應打印成形區設置有打印成形機構和收集剩料的第二集料缸。本實用新型專利技術可生成密度不均的復合材料，可解決金屬部件內部支撐設計難、去除難的世界性難題。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種3D打印設備。特別是涉及一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置。
技術介紹
3D打印(3D Printing)即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。針對金屬材料快速成型而言，3D打印技術主要分為兩類：一類是利用高能激光束直接將金屬熔化，然后冷卻凝固成型，稱為完全熔化快速成型技術，如：SLM；另一類是利用低能激光束將金屬與塑料或可粘接材料中的低熔點材料熔化，然后利用低熔點材料粘接金屬粉末成型，稱為不完全熔化快速成型技術，如：SLS。選擇性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)是金屬粉末的快速成型技術，用它能直接成型出接近完全致密的金屬部件，尺寸精度達20－50微米，表面粗糙度達20－30微米，基本達到了鑄件甚至鍛件的性能，是一種極具發展前景的快速成型技術，而且其應用范圍已拓展到航空航天、醫療、汽車、模具等領域。選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering，SLS)是預先在工作臺上鋪一層非金屬粉末材料，激光在計算機控制下，按照界面輪廓信息，對實心部分粉末進行燒結，然后不斷循環，層層堆積成型。該類成型方法有著制造工藝簡單、柔性度高、材料選擇范圍廣、材料價格便宜、材料利用率高、成型速度快等特點。在當前的主流技術下，金屬部件快速成型主要還是集中在選擇性激光熔化。但，在選擇性激光熔化制備金屬部件過程中，由于金屬成型時快速加熱和冷卻勢必引起部件內部含有較大的殘余應力，往往在成型時易出現翹邊、卷曲等問題。目前解決此類問題主要還是通過給部件添加支撐，那么問題來了，對于復雜的部件支撐尤其是部件內部支撐選用何種材料，支撐怎么添加，添加后怎么去除等諸如此類問題如不能完美解決，金屬3D打印技術的發展將受到嚴重的制約。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，提供一種可解決金屬部件內部支撐問題的雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置。本技術所采用的技術方案是：一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，包括具有供料區和打印成形區的密封成型室，設置在密封成型室內的用于向打印成形區刮送粉料的刮刀，對應打印成形區設置的抽氣盒，所述密封成型室上部的兩側邊分別設置有進氣口和排氣口，所述的密封成型室上端面對應打印成形區鑲嵌有第一光學透鏡和第二光學透鏡，所述密封成型室的上方對應所述的第一光學透鏡設置有用于掃描所要打印工件的第一掃描單元，對應所述第二光學透鏡設置有用于掃描支撐件的第二掃描單元，所述密封成型室下面對應供料區設置有供料機構和收集余料的第一集料缸，對應打印成形區設置有打印成形機構和收集剩料的第二集料缸。所述的第一掃描單元包括有依次設置在同一光路上的光纖激光器、第一可變式擴束準直鏡和第一掃描振鏡，其中，所述的第一掃描振鏡的輸出光路對應所述的第一光學透鏡。所述的第二掃描單元包括有依次設置在同一光路上的CO2激光器、第二可變式擴束準直鏡和第二掃描振鏡，其中，所述第二掃描振鏡的輸出光路對應所述的第二光學透鏡。所述的打印成形機構包括有成型缸，所述成型缸內設置有在導桿的驅動下能夠沿成型缸的內壁上、下移動的成形平臺，所述成形平臺的上端面上設置有用于承載打印出的零件和支撐件的基板，所述成形平臺內設置有用于對基板進行預熱的的電阻絲。本技術的雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，用光纖激光器構成高溫燒結系統，金屬粉被熔融燒結而高分子聚合物粉被高溫氣化，可燒結成致密的金屬部件實體區；用CO2激光器構成次高溫燒結系統，高分子聚合物粉熔化后可作為粘接劑與金屬粉粘結成非致密的金屬支撐區。金屬部件燒結完成后可通過高溫脫脂工藝很方便地去除金屬部件內部支撐部分，解決了金屬部件內部去支撐的世界性難題。本技術可生成密度不均的復合材料，可解決金屬部件內部支撐設計難、去除難的世界性難題。附圖說明圖1是本技術雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置的整體結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖。圖中1：光纖激光器 211：第一可變式擴束準直鏡212：第一掃描振鏡 213：第一光學透鏡221：第二可變式擴束準直鏡 222：第二掃描振鏡222：第二光學透鏡 3：CO2激光器4：密封成型室 5：排氣口6：刮刀 7：粉料8：第一集料缸 9：平臺10：料缸 11：頂桿12：成型缸 13：電阻絲14：基板 15：支撐件16：部件 17：抽氣盒18：進氣口 19：第二集料缸20：成形平臺 21：導桿具體實施方式下面結合實施例和附圖對本技術的雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置做出詳細說明。如圖1、圖2所示，本技術的雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，包括具有供料區和打印成形區的密封成型室4，設置在密封成型室4內的用于向打印成形區刮送粉料7的刮刀6，對應打印成形區設置的抽氣盒17，所述密封成型室4上部的兩側邊分別設置有進氣口18和排氣口5，所述的密封成型室4上端面對應打印成形區鑲嵌有第一光學透鏡213和第二光學透鏡222，所述密封成型室4的上方對應所述的第一光學透鏡213設置有用于掃描所要打印工件的第一掃描單元，對應所述第二光學透鏡222設置有用于掃描支撐件的第二掃描單元，所述密封成型室4下面對應供料區設置有供料機構和收集余料的第一集料缸8，對應打印成形區設置有打印成形機構和收集剩料的第二集料缸19。所述的第一掃描單元包括有依次設置在同一光路上的光纖激光器1、第一可變式擴束準直鏡211和第一掃描振鏡212，其中，所述的第一掃描振鏡212的輸出光路對應所述的第一光學透鏡213，所述的光纖激光器1連接中央控制機，光纖激光器1可采用200W以上的光纖激光器。所述的第二掃描單元包括有依次設置在同一光路上的CO2激光器3、第二可變式擴束準直鏡221和第二掃描振鏡222，其中，所述第二掃描振鏡222的輸出光路對應所述的第二光學透鏡222，所述的CO2激光器3連接中央控制機，CO2激光器3可采用50W以上的CO2激光器。所述的供料機構包括有裝有粉料7的料缸10，設置在所述料缸10內用于支撐粉料7的平臺9，以及連接在所述平臺9的底部用于在外部驅動機構的驅動下驅動平臺9推動粉料7向上移動的頂桿11。所述的打印成形機構包括有成型缸12，所述成型缸12內設置有在導桿21的驅動下能夠沿成型缸12的內壁上、下移動的成形平臺20，所述成形平臺20的上端面上設置有用于承載打印出的部件16和支撐件15的基板14，所述成形平臺20內設置有用于對基板14進行預熱的電阻絲13。本技術的一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置中，所述的粉料層是由本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，包括具有供料區和打印成形區的密封成型室(4)，設置在密封成型室(4)內的用于向打印成形區刮送粉料(7)的刮刀(6)，對應打印成形區設置的抽氣盒(17)，所述密封成型室(4)上部的兩側邊分別設置有進氣口(18)和排氣口(5)，其特征在于，所述的密封成型室(4)上端面對應打印成形區鑲嵌有第一光學透鏡(213)和第二光學透鏡(223)，所述密封成型室(4)的上方對應所述的第一光學透鏡(213)設置有用于掃描所要打印工件的第一掃描單元，對應所述第二光學透鏡(223)設置有用于掃描支撐件的第二掃描單元，所述密封成型室(4)下面對應供料區設置有供料機構和收集余料的第一集料缸(8)，對應打印成形區設置有打印成形機構和收集剩料的第二集料缸(19)。
【技術特征摘要】
1.一種雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，包括具有供料區和打印成形區的密封成型室(4)，設置在密封成型室(4)內的用于向打印成形區刮送粉料(7)的刮刀(6)，對應打印成形區設置的抽氣盒(17)，所述密封成型室(4)上部的兩側邊分別設置有進氣口(18)和排氣口(5)，其特征在于，所述的密封成型室(4)上端面對應打印成形區鑲嵌有第一光學透鏡(213)和第二光學透鏡(223)，所述密封成型室(4)的上方對應所述的第一光學透鏡(213)設置有用于掃描所要打印工件的第一掃描單元，對應所述第二光學透鏡(223)設置有用于掃描支撐件的第二掃描單元，所述密封成型室(4)下面對應供料區設置有供料機構和收集余料的第一集料缸(8)，對應打印成形區設置有打印成形機構和收集剩料的第二集料缸(19)。2.根據權利要求1所述的雙激光器雙區金屬熔融燒結成型3D打印裝置，其特征在于，所述的第一掃描單元包括有依次設置在同一光路上的光...
【專利技術屬性】
技術研發人員：常麗杰，崔國起，陳光輝，
申請(專利權)人：天津市天大銀泰科技有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12
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