RU167468U1 - Device for growing products by selective laser melting - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области установок для изготовления изделий из порошковых материалов, в частности к установкам селективного лазерного плавления металлических порошков, и может быть использована для изготовления металлических изделий в различных отраслях машиностроения. Устройство содержит рабочий стол с бункером-питателем и расположенный в нем механизм дозированной вертикальной подачи порошка в зону обработки, выполненный в виде вертикального поршня, связанного с двигателем его перемещения и открытый конец которого установлен в плоскости рабочего стола. Рабочий стол снабжен бункером для выращивания изделия с расположенным в нем приводным механизмом перемещения подложки, выполненным в виде поршня, двигателя, и неподвижной опорой, установленной под бункерами. Бункер-питатель и бункер для выращивания имеют общую стенку, на которой с каждой из сторон, обращенной внутрь соответствующего бункера, закреплены рельсы, на рельсах установлены каретки, на которых закреплены поршни соответствующих бункеров. В каждом поршне выполнено осевое несквозное отверстие, в котором размещена и закреплена гайка с винтом шариковинтовой передачи (ШВП). Двигатели винтов (ШВП) закреплены на упомянутой неподвижной опоре.The utility model relates to the field of installations for the manufacture of products from powder materials, in particular to installations for selective laser melting of metal powders, and can be used for the manufacture of metal products in various industries. The device comprises a working table with a hopper-feeder and a mechanism for dosed vertical powder feeding into the processing zone located in it, made in the form of a vertical piston connected to its moving engine and whose open end is installed in the plane of the working table. The working table is equipped with a hopper for growing the product with the drive mechanism for moving the substrate located in it, made in the form of a piston, engine, and a fixed support mounted under the hoppers. The feeding hopper and the growing hopper have a common wall on which rails are fixed on each side facing the corresponding hopper, carriages are mounted on the rails, on which the pistons of the respective hoppers are fixed. In each piston, an axial through hole is made, in which a nut with a ball screw is located and fixed. Screw motors (ballscrews) are mounted on said fixed support.

Description

Полезная модель относится к области установок для изготовления изделий из порошковых материалов, в частности к установкам для изготовления изделий из порошковых материалов, в частности к установкам селективного лазерного плавления металлических порошков и может быть использована для изготовления металлических изделий в различных отраслях машиностроения.The utility model relates to the field of installations for the manufacture of products from powder materials, in particular to installations for the manufacture of products from powder materials, in particular to installations for selective laser melting of metal powders and can be used for the manufacture of metal products in various industries.

Известна установка для лазерного спекания, содержащая механизм дозированной вертикальной подачи порошка и механизм горизонтальной подач в зону спекания, при этом механизм дозированной вертикальной подачи выполнен в виде вертикального цилиндра с поршнем, открытый конец которого установлен в плоскости рабочего стола (RU 108726 Ul, B22F 3/23, 27.09.2011).A known installation for laser sintering, comprising a dosed vertical powder feed mechanism and a horizontal feed mechanism to the sintering zone, the dosed vertical feed mechanism is made in the form of a vertical cylinder with a piston, the open end of which is mounted in the plane of the working table (RU 108726 Ul, B22F 3 / September 23, 2011).

Однако известное устройство не обеспечивает устойчивости платформы для выращивания в горизонтальном положении, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на точности и качестве выращиваемых изделий.However, the known device does not ensure the stability of the platform for growing in a horizontal position, which, in turn, adversely affects the accuracy and quality of the grown products.

Задачей заявленной полезной модели является обеспечение высокой точности положения подложки для выращивания в процессе лазерного спекания.The objective of the claimed utility model is to ensure high accuracy of the position of the substrate for growing during laser sintering.

На фиг. 1 представлено устройство для выращивания изделий методом селективного лазерного плавленияIn FIG. 1 shows a device for growing products by selective laser melting

Устройство содержит рабочий стол 12 в виде плиты с квадратными отверстиями, под которыми закреплены бункер для выращивания 1 изделия и бункер-питатель 2. Бункер для выращивания и бункер-питатель имеют общую стенку, на которой с каждой из сторон, обращенной внутрь соответствующего бункера, закреплены по две направляющие рельсы 10, на рельсах установлены каретки 6, на которых закреплены поршни 8 соответствующих бункеров, причем в каждом поршне выполнено осевое несквозное отверстие, в котором размещена и закреплена гайка 4 с винтом 3 шариковинтовой передачи (ШВП), при этом двигатели винтов ШВП закреплены на неподвижной опоре 11. На стенке закреплены по 2 рельсы 10 каждого бункера. Поршни имею специальные проушины для крепления к кареткам. Винт ШВП приводится в движение двигателем 5. При вращении винта происходит перемещение поршня в вертикальном направлении. В верхней части поршня имеется уширение в виде плиты, для размещения подложки 7 для выращивания с резиновым уплотнением 9 с торцов для предотвращения попадания порошка в зазор между поршнем и стенками бункера. Над платформой расположена система перемещения лазерного луча (сканатор), и лазерный излучатель (ЛИ).The device comprises a working table 12 in the form of a plate with square holes, under which a hopper for growing 1 product and a hopper-feeder 2 are fixed. The hopper for growing and the hopper-feeder have a common wall on which are fixed on each side facing the inside of the corresponding hopper two guide rails 10, carriages 6 are mounted on the rails, on which the pistons 8 of the respective hoppers are fixed, and in each piston an axial through hole is made in which the nut 4 with the screw 3 of the ball screw is placed and fixed th transmission (ball screw), the ball screw motors mounted on a fixed support wall 11. At two fixed rails 10 for each hopper. Pistons have special eyes for attaching to carriages. The ball screw is driven by the engine 5. When the screw rotates, the piston moves in the vertical direction. In the upper part of the piston there is a broadening in the form of a plate to accommodate the substrate 7 for growing with a rubber seal 9 from the ends to prevent powder from entering the gap between the piston and the walls of the hopper. Above the platform is a system for moving a laser beam (scanner), and a laser emitter (LI).

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Из бункера-питателя с порошком путем вертикального перемещения, за счет поворота винта ШВП двигателем подается порошок на поверхность рабочего стола. При этом каретки направляют по рельсам поршень. С помощью ножа, необходимое количество порошка для получения заданной толщины слоя укладывается на рабочую подложку. Далее воздействуют лазерным излучением по заданной траектории на порошок, нанесенный на подложку. При этом на первом этапе его сплавление происходит с подложкой, а далее с предыдущим выращенным слоем. Как только слой выращен, подложку для выращивания со сформировавшимся слоем опускают вниз, за счет перемещения поршня при вращении винта ШВП, каретки направляют перемещение вдоль рельс, обеспечивая устойчивое положение подложки в горизонтальной плоскости. Процесс создания нового слоя повторяется по той же схеме.From the hopper-feeder with the powder by vertical movement, by turning the ball screw, the motor feeds the powder to the surface of the working table. In this case, the carriages guide the piston along the rails. Using a knife, the required amount of powder to obtain a given layer thickness is laid on a working substrate. Next, they act by laser radiation along a predetermined path on the powder deposited on the substrate. In this case, at the first stage, its fusion occurs with the substrate, and then with the previous grown layer. As soon as the layer is grown, the growth substrate with the formed layer is lowered down, by moving the piston during rotation of the ball screw, the carriages direct the movement along the rail, ensuring a stable position of the substrate in the horizontal plane. The process of creating a new layer is repeated in the same way.

Предложенный вариант реализации подъемного механизма подложки для выращивания обеспечивает высокую точность положения подложки за счет того, что поршень и плита ля размещения подложки для выращивания выполнены в виде единой детали, а направляющие выполнены в виде рельс с каретками. Жесткость и устойчивость предложенной конструкции обеспечивает высокую точность выращенной детали, простоту сборки и настройки.The proposed embodiment of the lifting mechanism of the substrate for growing provides high accuracy of the position of the substrate due to the fact that the piston and the plate for placing the substrate for growing are made as a single part, and the guides are made in the form of rails with carriages. The rigidity and stability of the proposed design provides high precision grown parts, ease of assembly and configuration.

Claims (1)

Устройство для выращивания изделий методом селективного лазерного плавления, содержащее рабочий стол с бункером-питателем и расположенный в нем механизм дозированной вертикальной подачи порошка в зону спекания, выполненный в виде вертикального поршня, связанного с двигателем его перемещения, открытый конец которого установлен в плоскости рабочего стола, отличающееся тем, что рабочий стол снабжен бункером для выращивания изделия с расположенным в нем приводным механизмом перемещения подложки и неподвижной опорой, при этом бункер для выращивания изделия выполнен в виде вертикального цилиндра с поршнем и двигателем, а неподвижная опора установлена под бункером-питателем и бункером для выращивания изделия, причем бункер-питатель и бункер для выращивания имеют общую стенку, на которой с каждой из сторон, обращенной внутрь соответствующего бункера, закреплены рельсы, на рельсах установлены каретки, на которых закреплены поршни соответствующих бункеров, причем в каждом поршне выполнено осевое несквозное отверстие, в котором размещена и закреплена гайка с винтом шариковинтовой передачи (ШВП), при этом двигатели винтов (ШВП) закреплены на упомянутой неподвижной опоре.A device for growing products by selective laser melting, comprising a working table with a hopper-feeder and a mechanism for dosed vertical powder feeding into the sintering zone, made in the form of a vertical piston connected to its moving engine, the open end of which is installed in the plane of the working table, characterized in that the working table is equipped with a hopper for growing the product with a drive mechanism for moving the substrate located therein and a fixed support, the hopper for I growing the product is made in the form of a vertical cylinder with a piston and engine, and a fixed support is installed under the hopper-feeder and hopper for growing the product, and the hopper-feeder and hopper for growing have a common wall on which on each side facing the corresponding hopper the rails are fixed, carriages are installed on the rails, on which the pistons of the respective bins are fixed, and in each piston an axial through hole is made in which a nut with a screw is located and fixed screw transmission (ballscrew), while the screw motors (ballscrews) are mounted on said stationary support.