本實用新型涉及一種鋪粉裝置，尤其是涉及一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置。

背景技術：

金屬復合材料是由兩種或兩種以上不同金屬材料以微觀或宏觀的形式復合而成的多相材料，可以發揮組元材料各自的性能優勢，實現各組元材料資源的最優配置，節約貴重金屬材料，實現單一金屬材料不能滿足的性能要求，具有廣闊的應用前景和很好的經濟效益。

電子束選區熔化技術(Electron BeaM Selective M elting，EBSM)和選擇性激光燒結技術(Selective Laser Sintering，SLS)是目前廣泛應用的兩種增材制造技術，其均以固體粉末材料為原料，采用計算機軟硬件控制技術，可直接將三維CAD模型轉化為實體。從理論上講，任何受熱粘結的粉末都可以用作增材制造的原材料，如高分子，陶瓷，金屬粉末以及各種復合粉末材料。無論是采用EBSM還是SLS工藝，送粉鋪粉技術都直接影響著整個系統的結構尺寸，工作質量和工作效率，采用目前的送分鋪粉技術僅能實現單種金屬材料樣品或零件的制備，對于實現多種金屬材料同時燒結并能夠制備出金屬復合材料則無能為力。

提供一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，不僅可以提高增材制造設備的利用率和成形效率，并且可以實現各組元材料資源的最優配置，節約貴重金屬材料，制備出具有優越性能的金屬復合材料。目前常見的快速成型送粉鋪粉裝置基本都是實現單種的粉末的制備，如中國專利CN101829782A，CN102126293A，CN101885062A，CN102029389A，CN101856724A所涉及的鋪粉裝置都只能實現單種金屬粉末的制備。而要 實現金屬復合材料的制備，需要多種金屬材料同時燒結，并且達到相互之間的接合，就需要重新設計鋪粉裝置。既需要同種金屬粉末之間在燒結過程中相互連接，又要保證不同種金屬粉末在鋪粉過程中良好過渡，是實現該技術的難點。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，該裝置能夠實現在長度方向上不同種類金屬材料之間的接合，并通過電子束/激光快速成型技術將復合的金屬材料粉末熔化燒結在一起，制成一種金屬復合材料。該裝置不僅可以實現金屬粉末之間在燒結過程中相互連接，又能夠保證不同種金屬粉末在鋪粉過程中的良好過渡。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，其特征在于：包括工作平臺，所述工作平臺上從左到右依次設置有一個鋪粉器、多個送粉缸、一個成型缸和多個溢粉缸，所述送粉缸、成型缸和溢粉缸的上端均與工作平臺齊平，所述送粉缸與溢粉缸的數量相等，所述送粉缸的底部升降式設置有送粉底板，所述成型缸的底部升降式設置有成型底板，所述溢粉缸的底部升降式設置有集粉底板，所述送粉底板與送粉連桿連接，所述成型底板與成型連桿連接，所述集粉底板與集粉連桿連接，所述送粉連桿、成型連桿和集粉連桿均與電機的輸出端連接，所述電機的輸入端與運動控制卡的輸出端連接，所述運動控制卡的輸入端與計算機連接。

上述的一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，其特征在于：所述工作平臺上且與鋪粉器相對的一側設置有行程開關。

上述的一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，其特征在于：所述電機為伺服電機。

上述的一種金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，其特征在于：所述送粉 缸與溢粉缸的數量均為3個。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型結構簡單，設計新穎合理，實現方便，實用性強，使用效果好，便于推廣。

2、本實用新型所述鋪粉裝置結構簡單，布局合理。有效地實現金屬粉末之間在燒結之前的相互連接，又保證了不同種金屬粉末在鋪粉過程中達到良好過渡。

3、本實用新型所述鋪粉裝置實現了高精度送粉，通過控制連桿對多個送粉缸、一個成型缸及多個溢粉缸之間的粉量進行調節，滿足不同金屬粉末對鋪粉量的需求，同時節省實驗用金屬粉末材料。

4、本實用新型所述鋪粉裝置能夠實現在長度方向上不同種類金屬材料之間的接合，并通過電子束/激光快速成型技術將復合的金屬材料粉末熔化燒結在一起，制成一種金屬復合材料，提高了增材制造設備的利用率和成型效率。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2A為本實用新型鋪粉前的狀態示意圖。

圖2B為本實用新型鋪粉過程中鋪粉器開始運動時的狀態示意圖。

圖2C為本實用新型鋪粉過程中鋪粉器在成型缸完成鋪粉后將剩余金屬粉末推送至溢粉缸時的狀態示意圖。

圖2D為本實用新型鋪粉后的狀態示意圖。

附圖標記說明:

1—工作平臺； 2—鋪粉器； 3—送粉缸；

4—送粉底板； 5—送粉連桿； 6—成型缸；

7—成型底板； 8—成型連桿； 9—溢粉缸；

10—集粉底板； 11—集粉連桿； 12—電機；

13—運動控制卡； 14—計算機； 15—行程開關。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型金屬復合材料快速成型鋪粉裝置，包括工作平臺1，所述工作平臺1上從左到右依次設置有一個鋪粉器2、多個送粉缸3、一個成型缸6和多個溢粉缸9，所述送粉缸3、成型缸6和溢粉缸9的上端均與工作平臺1齊平，所述送粉缸3與溢粉缸9的數量相等，所述送粉缸3的底部升降式設置有送粉底板4，所述成型缸6的底部升降式設置有成型底板7，所述溢粉缸9的底部升降式設置有集粉底板10，所述送粉底板4與送粉連桿5連接，所述成型底板7與成型連桿8連接，所述集粉底板10與集粉連桿11連接，所述送粉連桿5、成型連桿8和集粉連桿11均與電機12的輸出端連接，所述電機12的輸入端與運動控制卡13的輸出端連接，所述運動控制卡13的輸入端與計算機14連接。

本實施例中，所述運動控制卡13是一種現有、常見的基于PC機、用于各種控制多個電機12進行運動控制的控制單元。本實施例所述運動控制卡13可采用PMAC等型號的運動控制卡。

本實施例中，所述工作平臺1上且與鋪粉器2相對的一側設置有行程開關15。本實施例所述行程開關15可采用施耐德XCK-J10541H29C、XCK-M149等系列型號的行程開關。

本實施例中，所述電機12為伺服電機。

如圖1所示，本實施例中所述送粉缸3與溢粉缸9的數量均為3個。

結合圖1，本實用新型的工作過程是：首先，在每個送粉缸3內裝滿混合好的金屬粉末，可以為多種不同金屬材料粉末，并將各個成形底板7調平，將鋪粉器2置于送粉缸3左側，鋪粉前的狀態如圖2A所示。然后，將各送粉缸3的送粉連桿5控制送粉底板4向上抬升一定高度來提供一定 量的金屬粉末，那么將會有多種不同種類的金屬粉末按照縱向的長度方向依次供給，再將成型缸6的成型連桿8控制成型底板7向下下降一個鋪粉層厚，之后各個溢粉缸9的集粉連桿11控制集粉底板10向下下降到最低端，用來回收從成型缸溢出的金屬粉末。本實用新型鋪粉過程中鋪粉器開始運動時的狀態如圖2B所示。待各個連桿和底板均運動到位后，此時鋪粉器2開始從工作臺1從左向右去鋪粉。鋪粉器2依次將送粉缸3里高于工作平臺1的金屬粉末向右推送到成型缸6里的成型底板7上，多余的金屬粉末則繼續被鋪粉器2推到溢粉缸9內。本實用新型鋪粉過程中鋪粉器2在成型缸6完成鋪粉后將剩余金屬粉末推送至溢粉缸9時的狀態如圖2C所示。從而使多種不同的金屬粉末均勻鋪在成型底板7上，并且在縱向的長度方向上相互連接。當鋪粉器2移動到溢粉缸9的右側時碰觸工作臺上的行程開關15，鋪粉器2停止向前運動，即鋪粉完成。本實用新型鋪粉后的狀態如圖2D所示。之后，鋪粉器2返向移動到工作臺1上送粉缸3的左側(如圖2A所示)，重新開始一個送粉鋪粉周期，直至整個鋪粉工序完成為止。本實用新型根據電子束或激光分區域掃描熔化工藝要求按上述過程進行多次送粉鋪粉操作，直至完成整個金屬材料制備。

總之，本實用新型所述鋪粉裝置結構簡單，布局合理。有效地實現金屬粉末之間在燒結之前的相互連接，又保證了不同種金屬粉末在鋪粉過程中達到良好過渡。該鋪粉裝置實現了高精度送粉，通過控制連桿對多個粉缸、一個成型缸及多個溢粉缸之間的粉量進行調節，滿足了不同金屬粉末對鋪粉量的需求，同時節省了實驗用金屬粉末材料。該鋪粉裝置能夠實現在長度方向上不同種類金屬材料之間的接合，并通過電子束/激光快速成型技術將復合的金屬材料粉末熔化燒結在一起，制成一種金屬復合材料，提高了增材制造設備的利用率和成型效率。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。