CN107552790A - 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 - Google Patents
一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107552790A CN107552790A CN201710857962.2A CN201710857962A CN107552790A CN 107552790 A CN107552790 A CN 107552790A CN 201710857962 A CN201710857962 A CN 201710857962A CN 107552790 A CN107552790 A CN 107552790A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- moulding
- moulding cylinder
- shaping
- isolating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 230000004927 fusion Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 28
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Actuator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，属于金属3D打印领域，成型缸采用可伸缩风琴罩和双层缸体等特殊机构，可将成型缸内的微细金属粉末有效地约束在一个密闭的缸体之中，从而避免金属粉末渗入到缸体与活塞之间的密封圈中而影响成型腔的气密性。而且在打印完成后的清理维护过程中，可将成型缸内层密封机构单独取出进行清理，既方便快捷，又能避免不同金属粉末之间的交叉污染。
Description
技术领域
本发明属于选区激光熔化（Selective Laser Melting / SLM）增材制造技术领域，具体涉及一种用于选区激光熔化增材制造的成型缸粉末隔离装置。
背景技术
3D打印技术，就是在计算机中将3D CAD模型分成若干层，通过3D打印设备在一个平面上按照3D CAD模型的分层图形，逐层将塑料、金属甚至生物组织活性细胞等材料烧结或者黏合在一起，最后形成一个三维物体。
金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展及推广应用的需求，利用3D打印技术直接制造金属功能零件成为了3D打印主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的3D打印方法主要有：包括直接金属粉末激光烧结(Direct Metal Laser Sintering，DMLS)、选区激光熔化（Selective Laser Melting, SLM）技术、激光近净成形（Laser Engineered NetShaping, LENS）技术和电子束选区熔化（Electron Beam Selective Melting, EBSM）技术。
由于选区激光熔化增材制造设备在加工过程中需要惰性气体保护，要求成型缸中的运动活塞需要良好的动密封特性。而成型缸在打印过程中装有大量金属粉末，这些金属粉末的颗粒直径一般在数十微米量级，在活塞长时间反复运动过程中，难免会有微细金属颗粒进入密封面，从而增加磨擦阻力，加速密封材料的损耗，严重降低成型腔气密性而影响打印过程的惰性气体保护效果，而且还会导致金属粉末泄露现象，污染工作环境。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提出了一种新型的成型缸粉末隔离装置，可以将成型缸中的金属粉末与成型缸缸壁及活塞动密封面完全隔离开来，从而显著提升成型腔惰性气体保护效果的有效性与一致性，也能够完全避免成型缸金属粉末泄漏现象，此外还将明显降低成型缸的加工难度与惰性气体消耗量。具体而言，本发明公开了一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，包括成型缸体和台面，成型缸体固定在台面上，成型缸体内设有能够沿着成型缸体上下移动的成型缸活塞，所述的成型缸活塞连接有控制成型缸活塞运动的成型缸推杆，成型缸体下端与集料筒连接，其特征在于，成型缸推杆上设有可伸缩的圆形风琴罩，圆形风琴罩位于成型缸活塞和集料筒下端之间。
成型缸体和集料筒外层设有外层密封缸体，外层密封缸体和成型缸体之间为腔室，成型缸推杆穿过外层密封缸体的底部，外层密封缸体固联在台面上。
本发明涉及到的内部风琴罩升降结构和外部密封缸体共同配合，保证对金属粉末和惰性保护气体的良好隔离效果。
在使用时，外层密封缸体的圆筒和底部可以是一体化成型，也可以是两个部件的固定连接。当采用两个部件固定连接时，外层密封缸体底部为成型缸端盖，成型缸推杆穿过成型缸端盖，成型缸端盖和成型缸推杆之间为动密封，成型缸推杆可以相对成型缸端盖做上下移动，并且能够具有良好的密封效果。
成型缸活塞能够沿着成型缸体上下移动，活塞和缸壁之间可以紧贴，也可以采用密封件如密封圈进行密封，防止金属粉末溢出，在优选实施方式中，成型缸活塞侧面装有O形密封圈Ⅲ与成型缸壁形成密封面。
作为改进，成型缸活塞上端面依次设有隔热板、基准板和工装基板，金属在激光熔化时会产生较高的高温，加装隔热板能够进行有效隔热。
作为改进，成型缸体下端与集料筒通过螺钉Ⅳ联接在一起；集料筒下端开有圆孔，成型缸推杆从该圆孔中穿入集料筒内。
作为改进，成型缸推杆上端通过螺钉Ⅴ与成型缸活塞联接。
作为改进，外层密封缸体通过螺钉固联在台面上，两者之间装有O形密封圈Ⅱ。
本发明涉及到的成型缸粉末隔离装置的外层密封缸体和内层升降机构的两层密封结构，可以同时对成型缸中的金属粉末与保护气体进行隔离，一旦O形密封圈失效后出现漏粉时，泄漏的微细金属粉末将被限制在圆形风琴罩和成型缸体之间，不会四处飘散而污染环境，待定期维修时可将成型缸内层密封机构拆下进行清理和维护；同时，本发明公开成型缸可有效地实现成型腔的气体保压效果，减小惰性气体的消耗量。
本发明公开的成型缸可以将供料缸中的金属粉末与供料缸缸壁及活塞动密封面完全隔离开来，从而显著提升成型腔惰性气体保护效果的有效性与一致性，也能够完全避免供料缸金属粉末泄漏现象，此外还将明显降低供料缸的加工难度与惰性气体消耗量。
附图说明
图1成型缸粉末隔离装置
图2外层密封缸体剖视图
图3成型缸内层剖视图；
图中标记：1外层密封缸体，2成型缸升降机构，3螺钉Ⅰ，4 O形密封圈Ⅰ，5台面，6成型缸外筒，7成型缸端盖，8螺钉Ⅱ，9密封圈盖环，10螺钉Ⅲ，11 O形密封圈Ⅱ，12成型缸体，13成型缸活塞，14 O形密封圈Ⅲ，15圆形风琴罩，16集料筒，17成型缸推杆，18螺钉Ⅳ，19 螺钉Ⅴ，20隔热板，21基准板，22工装基板，23螺钉Ⅵ。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1.
如图1所示，本发明所述的成型缸粉末隔离装置为选区激光熔化增材制造设备的一个核心部件，成型缸粉末隔离装置包含外层密封缸体1和内层成型缸升降机构2两层密封结构，成型缸升降机构2上端的安装面与外层密封腔组件1的安装面通过螺钉Ⅰ3固定。成型缸升降机构2下端的推杆穿过外层密封腔组件1下端的圆孔，并通过O形密封圈Ⅰ4实现动密封。
如图2所示，为外层密封缸体1，包含台面5、成型缸外筒6、成型缸端盖7、螺钉Ⅱ8、密封圈盖环9、O形密封圈Ⅱ11和螺钉Ⅲ10共同组成外层密封腔体；成型缸外筒6通过螺钉固联在台面5左侧圆孔位置处，两者之间装有O形密封圈Ⅱ11；成型缸端盖7通过螺钉Ⅱ8安装在成型缸外筒6的下端面，成型缸端盖7中间开有圆孔，并装有O形密封圈Ⅰ4与成型缸推杆17形成动密封。
如图3所示，为内部成型缸升降机构，包含成型缸体12、成型缸活塞13、O形密封圈Ⅰ14、圆形风琴罩Ⅰ15、集料筒16、成型缸推杆17、螺钉Ⅳ18、螺钉Ⅴ19、隔热板20、基准板21、工装基板22和螺钉Ⅵ23；成型缸体12通过螺钉Ⅰ3固联到台面5中间的成型缸外筒6内，成型缸体12下端与集料筒16通过螺钉Ⅳ18联接在一起；集料筒16下端开有圆孔，成型缸推杆17从该圆孔中穿入集料筒16内，成型缸推杆17上端通过螺钉Ⅴ19与成型缸活塞13联接，成型缸活塞13侧面装有O形密封圈Ⅲ14与成型缸体12壁面形成密封面，成型缸活塞13下面通过螺钉Ⅳ与圆形风琴罩Ⅰ15的上端联接在一起，圆形风琴罩Ⅰ15的下端与集料筒16下端内表面联接在一起。成型缸活塞13上端面螺钉依次与隔热板20、基准板21联接在一起；工装基板22与基准板21通过螺钉Ⅵ23联接在一起。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，包括成型缸体（12）和台面（5），成型缸体固定在台面上，成型缸体（12）内设有能够沿着成型缸体上下移动的成型缸活塞（13），所述的成型缸活塞连接有控制成型缸活塞运动的成型缸推杆（17），成型缸体下端与集料筒连接，其特征在于：沿成型缸推杆***，设有可伸缩的圆形风琴罩（15），圆形风琴罩位于成型缸活塞和集料筒下端之间;
成型缸体（12）和集料筒外层设有外层密封缸体（1），外层密封缸体（1）和成型缸体之间为腔室，成型缸推杆穿过外层密封缸体（1）的底部，外层密封缸体固联在台面（5）上。
2.根据权利要求1所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于：成型缸外层密封缸体底部为成型缸端盖（7），成型缸推杆穿过成型缸端盖，成型缸端盖和成型缸推杆之间为动密封。
3.根据权利要求1-2任一项所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于：成型缸活塞（13）侧面装有O形密封圈Ⅲ（14）与成型缸体（12）壁面形成密封面。
4.根据权利要求3所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于：成型缸活塞（13）上端面依次设有隔热板（20）、基准板（21）和工装基板（22）。
5.根据权利要求3所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于，成型缸体（12）下端与集料筒（16）通过螺钉Ⅳ（18）联接在一起；集料筒（16）下端开有圆孔，成型缸推杆（17）从该圆孔中穿入集料筒（16）内。
6.根据权利要求3所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于，成型缸推杆（17）上端通过螺钉Ⅴ（19）与成型缸活塞（13）联接。
7.根据权利要求1-2,4-6任一项所述的用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置，其特征在于，成型缸外筒（6）通过螺钉固联在台面（5）上，两者之间装有O形密封圈Ⅱ（11）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710857962.2A CN107552790A (zh) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710857962.2A CN107552790A (zh) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107552790A true CN107552790A (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60982363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710857962.2A Pending CN107552790A (zh) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107552790A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108162382A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-15 | 厦门光服科技有限公司 | 一种3d打印机 |
| CN108941559A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 广东汉邦激光科技有限公司 | 3d打印机及3d打印机的成型缸的装配方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002042023A1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | National University Of Singapore | Method and apparatus for creating a three-dimensional metal part using high-temperature direct laser melting |
| EP2193863A1 (de) * | 2008-12-02 | 2010-06-09 | MTT Technologies GmbH | Trägeranordnung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung |
| CN201736449U (zh) * | 2010-07-27 | 2011-02-09 | 宁波市北仑新港冶金机械有限公司 | 用于粉末成形机的复位气缸 |
| CN103394694A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-11-20 | 钱波 | 新型金属粉末熔化快速成型机 |
| CN104493492A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-08 | 华南理工大学 | 激光选区熔化与铣削复合加工设备及加工方法 |
| CN104550953A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 华南理工大学 | 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法 |
| CN104640652A (zh) * | 2012-07-31 | 2015-05-20 | 米其林集团总公司 | 用于粉末基增材制造的机器和方法 |
| JP2015151566A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 日本電子株式会社 | ３次元積層造形装置 |
| CN105014071A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-04 | 西安交通大学 | 一种金属激光选区熔化成形双活塞可控预热粉缸 |
| CN107008904A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-04 | 山东三迪时空三维科技有限公司 | 一种激光选区熔化专用可变成形体积式装置 |
| CN207272187U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-27 | 四川天府珞埔三维科技有限公司 | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 |
-
2017
- 2017-09-21 CN CN201710857962.2A patent/CN107552790A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002042023A1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | National University Of Singapore | Method and apparatus for creating a three-dimensional metal part using high-temperature direct laser melting |
| EP2193863A1 (de) * | 2008-12-02 | 2010-06-09 | MTT Technologies GmbH | Trägeranordnung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung |
| CN201736449U (zh) * | 2010-07-27 | 2011-02-09 | 宁波市北仑新港冶金机械有限公司 | 用于粉末成形机的复位气缸 |
| CN104640652A (zh) * | 2012-07-31 | 2015-05-20 | 米其林集团总公司 | 用于粉末基增材制造的机器和方法 |
| CN103394694A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-11-20 | 钱波 | 新型金属粉末熔化快速成型机 |
| JP2015151566A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 日本電子株式会社 | ３次元積層造形装置 |
| CN104493492A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-08 | 华南理工大学 | 激光选区熔化与铣削复合加工设备及加工方法 |
| CN104550953A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 华南理工大学 | 一种双缸式桌面型激光选区熔化成型设备及方法 |
| CN105014071A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-11-04 | 西安交通大学 | 一种金属激光选区熔化成形双活塞可控预热粉缸 |
| CN107008904A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-04 | 山东三迪时空三维科技有限公司 | 一种激光选区熔化专用可变成形体积式装置 |
| CN207272187U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-27 | 四川天府珞埔三维科技有限公司 | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108162382A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-15 | 厦门光服科技有限公司 | 一种3d打印机 |
| CN108941559A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 广东汉邦激光科技有限公司 | 3d打印机及3d打印机的成型缸的装配方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4282586B2 (ja) | ナノ精密焼結システム | |
| CN107552790A (zh) | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 | |
| US20200101534A1 (en) | Base plate in additive manufacturing | |
| CN106862570A (zh) | 一种多喷头协同控制金属粉末3d成型方法 | |
| JP2008264819A (ja) | 鋳造装置 | |
| CN106583721A (zh) | 一种可长期稳定控制成型腔气氛的增材制造*** | |
| CN207272187U (zh) | 一种用于选区激光熔化的成型缸粉末隔离装置 | |
| CN207431259U (zh) | 一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置 | |
| CN109604598A (zh) | 一种增减材复合加工设备 | |
| CN107952956B (zh) | 用于激光增材制造的气氛保护***及激光增材制造设备 | |
| CN110216277A (zh) | 一种难熔金属复合管材的制备方法 | |
| CN206605030U (zh) | 一种电子束熔丝增材制造装置 | |
| CN105290401B (zh) | 金属三维打印真空成型腔体结构 | |
| CN108349161A (zh) | 用于制造三维物体的方法和设备 | |
| CN100486737C (zh) | 一种粉末注射成形用梯度负压热脱脂方法 | |
| CN110947969A (zh) | 一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法 | |
| JP2019081937A (ja) | 粉末節約装置および粉末節約方法 | |
| CN108582784A (zh) | 一种用于材料挤出成形的3d打印头 | |
| CN107498051A (zh) | 一种用于选区激光熔化的供料缸粉末隔离装置 | |
| CN205362671U (zh) | 一种基于电缸精确控制运动行程的密封活塞结构 | |
| CN209632125U (zh) | 一种增减材复合加工设备 | |
| CN208303882U (zh) | 一种三维物体制造设备 | |
| CN110216285A (zh) | 一种复合高导热金属3d打印方法 | |
| JP2021522094A (ja) | セルフシーリング設計の造形物コンパートメント | |
| CN208392648U (zh) | 用于膏状材料的3d打印送料装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20240823 |