本发明公开了一种提高非磁性金属粉末激光选区烧结成形质量的装置,包括由四个侧板和一个底板组成的粉槽,该粉槽中设置一可上下运动的水平托板,其特征在于,侧板及托板由绝缘材料制成,在粉槽两个相对的侧板外面加装电磁或永磁的吸盘,其中一个吸盘为N极,另一个吸盘为S极,在粉槽另外两个相对的侧板内壁加装电极板。
1.一种提高非磁性金属粉末激光选区烧结成形质量的装置,包括由四个侧板和一个底板组成的粉槽,该粉槽中设置一可上下运动的水平托板,其特征在于,侧板及托板由绝缘材料制成,在粉槽两个相对的侧板外面加装电磁或永磁的吸盘,其中一个吸盘为N极,另一个吸盘为S极,吸盘紧贴侧板的外壁,吸盘下端固定在底板上;在粉槽另外两个相对的侧板内壁加装电极板,电极板紧贴侧板内壁并与侧板内壁平面接触连接。技术领域
本发明涉及一种激光金属直接成形装置,可用于非磁性金属粉末的铺粉烧结成形制造金属件等。
背景技术
在激光金属直接成形领域,激光金属选区烧结是研究的热点领域之一,它是把金属粉直接铺在粉槽托板上,然后用激光直接烧粉末,把粉末熔化粘结成形金属件,这种成形方式与传统的机械加工成形相比,具有很多优势,它不需要任何模具,原理简单,能缩短产品的研发时间,节省研发成本。但是铺粉烧结成形也有自身的缺点,成形件会因为热应力而产生变形、成形件的致密度有待提高,针对热应力变形问题大多是采用通过合理的工艺参数来尽量降应力的积累来控制变形,针对提高铺粉烧结成形件的致密度,基本是采用铺粉棍子滚压方式增加粉末致密度,这种方式对增加成型件致密度具有一定作用,但这种方式也有不足之处,就是在铺粉辊子铺粉碾压粉末时会在竖直向下和铺粉方向产生一定的力的作用,成形金属件会在力的作用下发生位移而造成成形件的偏移而影响成形件的质量。
发明内容
为了提高非磁性金属粉末的激光选区烧结成形件的质量,本发明提出一种新方法,能有效提高成形件的致密度和减小成形件铺粉时在力的作用下偏移;采用通电导体在磁场中切割磁感线运动方法,是非磁性金属粉末产生竖直向下压紧,增加粉末的致密度,同时也达到固定成形件的目的。为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现的:一种提高非磁性金属粉末激光选区烧结成形质量的装置,包括由四个侧板和一个底板组成的粉槽,该粉槽中设置一可上下运动的水平托板,其特征在于,侧板及托板由绝缘材料制成,在粉槽两个相对的侧板外面加装电磁或永磁的吸盘,其中一个吸盘为N极,另一个吸盘为S极,在粉槽另外两个相对的侧板内壁加装电极板。上述方案中,所述吸盘紧贴侧板的外壁,吸盘下端固定在底板上。所述电极板紧贴侧板内壁并与侧板内壁平面接触连接与现有技术相比,本发明的优点是:能有效提高成形件的质量;采用在粉槽外部左右各加装电磁吸盘,对电磁吸盘通电使粉槽内形成磁场;在粉槽内部前后各加装电极板,通过电极板对粉槽内粉末通直流电使粉末层产生电磁力向下压紧提高粉末致密度,同时成形件导电也产生向下压紧力而达到固定目的,防止铺粉时因铺粉辊子铺粉滚压而产生成形件位移,能有效的提高成形件的整体质量。本发明的特点是:原理简单,经济环保,能有效提升成形件的特点。
附图说明
图1为本发明装置的结构图。其中a为立体图;b为a图的主视图。图2是图1b的A-A向剖视图。图1-2中:1、吸盘;2、绝缘粉槽;3、粉槽绝缘托板;4、粉槽底板;5、螺栓;6、固定槽;7、顶杆;8、电极板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。参考图1、图2,一种用于提高非磁性金属粉末激光选区烧结成形质量的装置,包括由四个绝缘的侧板2和一个底板4组成的粉槽,该粉槽中设置一水平托板3,粉槽及托板为不导电材料制成,其作用是提供绝缘条件,防止漏电。在粉槽两个相对的侧板外面加装吸盘1(电磁或永磁),其中一个吸盘为N极,另一个吸盘为S极(S极与N极相对),作用是使粉槽中形成磁场;在粉槽另外两个相对的侧板内壁加装电极板8,侧板上打有孔以便对电极板接通导线,对两块电极板施加直流电,电流通过电极板传到给粉槽中的粉末层,粉末层导电,在磁场中切割磁感线运动,使粉末竖直向下压紧,增加粉末致密度;成形件在磁场中导电产生竖直向下运动压紧粉末,达到固定成形件目的,通过改变电流大小可控制所需的压力大小。侧板2与底板4通过螺栓连接固定;吸盘1通过螺栓与底板4连接固定,电极板8与侧板2通过螺栓平面连接;顶杆7安放在固定槽6内,固定槽6通过螺栓与绝缘的托板3固定连接;本发明装置分为“固定部分”和“运动部分”,固定部分包括:侧板和底板构成的粉槽及电磁吸盘和电极板。运动部分包括:托板、顶杆、固定槽。“固定部分”通过粉槽底板4上面的螺栓孔用螺栓与外部连接固定;“运动部分”顶杆7与直线伺服电机连接使“运动部分”产生精确竖直运动。在成形金属件时,在粉槽内铺非磁性金属粉,同时打开电磁吸盘(吸盘是电磁铁的话),使绝缘粉槽2内形成磁场,然后对电极板8通直流电,磁场中通电导体产生切割磁感线运动,使粉末层竖直向下压紧,达到增加非磁性金属粉末的致密度、同时成形件由于自身也要产生切割磁感线运动的趋势,因此会竖直向下压紧,以达到固定成形件的目的。