激光選區熔化裝置、組件及3D打印機制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及激光選區熔化金屬3D打印技術領域，尤其是涉及一種激光選區熔化裝置、組件及3D打印機。該激光選區熔化裝置包括：固定部、活動部以及移動機構；活動部與固定部滑動連接；移動機構與活動部連接，用于驅動活動部相對固定部直線滑動；活動部用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；固定部用于與3D打印機的箱體固定連接。移動機構驅動活動部帶動激光耦合與激發機構進行移動并工作，這樣使得激光耦合與激發機構的活動范圍較廣，其不受激光振鏡偏轉角度的限制，激光光束照射到金屬粉末層的范圍較大，使該工藝技術裝備成型構件尺寸較大，有利于該工藝技術及其裝備在世界范圍內的推廣與應用。

Laser selective melting device, component and 3D printer

The invention relates to the technical field of laser selective melting metal 3D printing, in particular to a laser selective melting device, a component and a 3D printer. The selective laser melting device comprises a fixed part, the activities of the Department and the mobile mechanism; the activities of the Department is connected with the fixed part of the slide; the moving mechanism and activities with the activities of the Department for driving a relatively fixed rectilinear sliding; the activities of the Department for laser coupling installation 3D printer and excitation mechanism; the fixing part for the box body and is fixedly connected with the 3D printer. The mobile mechanism driving part drives the laser coupling and stimulate the activity mechanism and mobile work, which makes the laser coupling and excitation mechanism of a wide range of activities, it is not affected by the Laser Galvanometer deflection angle limit, range of laser beam irradiation to the metal powder layer is larger, the technology of equipment components for forming large size promotion and application of the technology and equipment in the world.

【技術實現步驟摘要】
激光選區熔化裝置、組件及3D打印機
本專利技術涉及激光選區熔化金屬3D打印
，尤其是涉及一種激光選區熔化裝置、組件及3D打印機。
技術介紹
增材制造3D打印技術是一種以數字模型文件(CAD)為基礎，運用粉末狀金屬、PVC、樹脂、纖維等材料，通過熔融沉積、激光燒結、激光熔化、激光固化、激光熔覆的方式通過專用軟件對CAD三維構型物體，進行切片降維，然后按片逐層打印物體的構造技術，是制造業中正在迅速發展的一項新興技術，在英國《經濟學人》雜志《第三次工業革命》一文中被稱為第三次工業革命的重要標志之一。激光選區熔化金屬3D打印技術是在計算機程序的控制下利用高能量密度激光束進行掃描，將預先鋪設好的金屬粉末層進行選擇性熔化并與基體冶金結合，然后不斷逐層鋪粉、掃描、熔化，最終完成三維金屬零部件的制造過程，是目前增材制造領域應用較多的一種金屬3D打印技術。該技術可制造復雜形狀的金屬零件，其成型件力學性能好、精度高，致密度達傳統冶金制成件99％以上，在醫療、航空航天、軍工、核電建設、產品研發等領域均有重要應用。現有技術中的激光選區熔化3D打印機的激光光束通過激光振鏡反射到金屬粉末層對其進行選擇性熔化，通過調節激光振鏡的偏轉角度來調節激光光束照射金屬粉末層的位置，從而熔化不同位置處的金屬粉末層。但由于受激光振鏡偏轉角度的限制，使得激光光束照射到金屬粉末層的范圍較小，使該工藝技術裝備成型構件尺寸較小，嚴重制約該工藝技術及其裝備在世界范圍內的推廣與應用。據已知的資料顯示，目前世界運用激光選區熔化工藝設備成型的最大尺寸構件體積為長500mm×寬500mm×高500mm。2016年我國科技部對增材制造領域的科技攻關項目共下撥中央財政經費4億元左右，其中對兩項激光選區熔化工藝裝備的科技攻關經費投入3850.00萬元，其中一項就是攻關成形尺寸范圍≥500mm×500mm×500mm的技術裝備，該項目實施周期為5年。現在運用該技術設備成形尺寸范圍超過500mm×500mm×500mm體積的大尺寸構件，已經成為世界各國搶占智能化高端制造技術制高點的重要競爭方向。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種激光選區熔化裝置、組件及3D打印機，以解決現有技術中存在的3D打印機能夠成型的構成件尺寸較小的技術問題。本專利技術提供的一種激光選區熔化裝置，所述激光選區熔化裝置包括：固定部、活動部以及移動機構；所述活動部與所述固定部滑動連接；所述移動機構與所述活動部連接，用于驅動所述活動部相對所述固定部直線滑動；所述移動機構用于與3D打印機的控制系統電連接；所述活動部用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；所述固定部用于與3D打印機的箱體固定連接。進一步地，所述活動部包括移動件、安裝件以及轉動機構；所述安裝件與所述移動件轉動連接；所述轉動機構與所述安裝件連接，用于驅動所述安裝件相對所述移動件轉動；所述安裝件用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；所述轉動機構用于與3D打印機的控制系統電連接；所述移動件與所述固定部滑動連接；所述移動機構與所述移動件連接，用于驅動所述移動件相對所述固定部做直線滑動。進一步地，所述移動機構用于驅動所述活動部相對所述固定部沿前后方向直線滑動；所述活動部上設置有豎向限位結構；所述豎向限位結構用于防止所述活動部上下移動。進一步地，所述豎向限位結構包括豎向滑槽以及滑設在所述豎向滑槽內的豎向穩定輪；所述豎向滑槽設置在所述固定部上；所述豎向穩定輪豎直設置；所述豎向穩定輪與所述活動部轉動連接；所述豎向穩定輪的上端和下端分別與所述豎向滑槽的頂壁和底壁抵接。進一步地，所述活動部上設置有橫向限位結構；所述橫向限位結構用于防止所述移動件左右移動。進一步地，所述橫向限位結構包括橫向滑槽以及滑設在所述橫向滑槽內的橫向穩定輪；所述橫向滑槽設置在所述固定部上；所述橫向穩定輪水平設置；所述橫向穩定輪與所述活動部轉動連接；所述橫向穩定輪的左端和右端分別與所述橫向滑槽的左側壁和右側壁抵接。進一步地，所述固定部包括平行間隔設置的左滑軌和右滑軌；所述移動件包括移動基座；所述移動基座的左端與所述左滑軌滑動連接，右端與所述右滑軌滑動連接。進一步地，所述安裝件的轉動軸線與水平面垂直。進一步地，本專利技術還提供一種激光選區熔化組件，所述激光選區熔化組件包括多個激光選區熔化設備；每個所述激光選區熔化設備均包括多個本專利技術所述的激光選區熔化裝置；每個所述激光選區熔化設備內的多個所述激光選區熔化裝置，沿與所述活動部的移動方向相平行的方向，依次排列設置；多個所述激光選區熔化設備，沿與所述活動部的移動方向相垂直的方向，依次排列設置。進一步地，本專利技術還提供一種3D打印機，所述3D打印機包括本專利技術所述的激光選區熔化組件。本專利技術提供的激光選區熔化裝置，包括固定部、活動部以及移動機構。在使用時，固定部固定在3D打印機的箱體上，活動部上安裝激光耦合與激發機構，移動機構與3D打印機的控制系統電連接。控制系統控制移動機構。移動機構驅動活動部相對所述固定部直線滑動，同時帶動活動部上的激光耦合與激發機構沿直線移動，激光耦合與激發機構在移動的過程中將光束照射到工作面上的金屬粉末層進行選擇性熔化，最終完成構件的成型制造。本專利技術提供的激光選區熔化裝置，移動機構驅動活動部帶動激光耦合與激發機構進行移動并工作，這樣使得激光耦合與激發機構的活動范圍較廣，其不受激光振鏡偏轉角度的限制，激光光束照射到金屬粉末層的范圍較大，使該工藝技術裝備成型構件尺寸較大，有利于該工藝技術及其裝備在世界范圍內的推廣與應用。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置的局部結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置中左滑軌的結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置中左滑軌的另一結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置中右滑軌的結構示意圖；圖6為本專利技術實施例提供的激光選區熔化裝置中右滑軌的另一結構示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的激光選區熔化組件的結構示意圖。附圖標記：1-固定部；2-活動部；3-豎向限位結構；4-橫向限位結構；5-激光選區熔化設備；11-左滑軌；12-右滑軌；21-移動件；22-安裝件；31-豎向穩定輪；32-豎向滑槽；41-左穩定輪；42-右穩定輪；43-左滑槽；44-右滑槽；211-移動基座。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光選區熔化裝置，其特征在于，包括：固定部、活動部以及移動機構；所述活動部與所述固定部滑動連接；所述移動機構與所述活動部連接，用于驅動所述活動部相對所述固定部直線滑動；所述移動機構用于與3D打印機的控制系統電連接；所述活動部用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；所述固定部用于與3D打印機的箱體固定連接。

【技術特征摘要】
1.一種激光選區熔化裝置，其特征在于，包括：固定部、活動部以及移動機構；所述活動部與所述固定部滑動連接；所述移動機構與所述活動部連接，用于驅動所述活動部相對所述固定部直線滑動；所述移動機構用于與3D打印機的控制系統電連接；所述活動部用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；所述固定部用于與3D打印機的箱體固定連接。2.根據權利要求1所述的激光選區熔化裝置，其特征在于，所述活動部包括移動件、安裝件以及轉動機構；所述安裝件與所述移動件轉動連接；所述轉動機構與所述安裝件連接，用于驅動所述安裝件相對所述移動件轉動；所述安裝件用于安裝3D打印機的激光耦合與激發機構；所述轉動機構用于與3D打印機的控制系統電連接；所述移動件與所述固定部滑動連接；所述移動機構與所述移動件連接，用于驅動所述移動件相對所述固定部做直線滑動。3.根據權利要求1所述的激光選區熔化裝置，其特征在于，所述移動機構用于驅動所述活動部相對所述固定部沿前后方向直線滑動；所述活動部上設置有豎向限位結構；所述豎向限位結構用于防止所述活動部上下移動。4.根據權利要求3所述的激光選區熔化裝置，其特征在于，所述豎向限位結構包括豎向滑槽以及滑設在所述豎向滑槽內的豎向穩定輪；所述豎向滑槽設置在所述固定部上；所述豎向穩定輪豎直設置；所述豎向穩定輪與所述活動部轉動連接；所述豎向穩定輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：竇鶴鴻，
申請(專利權)人：竇鶴鴻，
類型：發明
國別省市：北京,11