一种激光增材用铺粉装置
技术领域
本实用新型涉及多种粉末铺粉装置领域，尤其涉及一种激光增材用铺粉装置。
背景技术
相对于传统的制造技术而言，增材制造技术具有很多有点，诸如不需要模具，零件结构不受限制等。且这项技术在很多行业中都能得到应用。而增材制造技术中最具代表性的是激光增材制造技术，其中激光选区熔化和激光金属直接成形技术是较为典型的两种。有共通之处的激光选区熔化（SLM）和选择性激光烧结（SLS）的主要技术是通过粉床铺粉，然后激光束按照三维模型所给的轨迹路径对粉床上金属粉末进行熔化或烧结，从而形成实体。两者对铺粉装置的要求是共通的，所以下面我们只选择其中一项技术的铺粉装置进行研究。
对于许多零件而言，单一种类的粉末已经无法满足零件对于材料和性能的要求，这时候便需要进行多种粉末的铺粉，而如何实现多种粉末同时铺粉于同一个层面，是本领域的研究方向及目的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单且精确控制落粉的激光增材用铺粉装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种激光增材用铺粉装置，包括供料箱，所述供料箱上宽下窄且所述供料箱下端设有多个出料口，所述供料箱设有多个供料腔，所述不同供料腔内装有相同或不同种类的粉末，所述激光增材用铺粉装置还包括至少一个控制开关和电磁控制装置，所述控制开关包括控制斜杆、闭合平杆和转轴，控制斜杆的一端与闭合平杆连接，所述转轴设置于控制斜杆和闭合平杆连接处，所述闭合平杆的一端位于出料口下方，所述控制斜杆的另一端设有永磁体，所述电磁控制装置在靠近永磁体一侧设有与永磁体相配合的电磁体，所述电磁体具有变化的磁极。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述电磁控制装置在靠近控制开关一侧设有控制板，所述控制斜杆设有永磁体的一端放置在控制板上，所述控制板与控制斜杆平行设置。
所述每一个出料口单独由一个控制开关控制。
其中一出料口的控制斜杆与水平面的夹角为θ1，另一出料口的控制斜杆与水平面的夹角为θ2，其中θ1≠θ2。
所述电磁控制装置还包括电源和螺线管，所述电源与螺线管电连接，所述螺线管缠绕于电磁体外，当螺线管通电时电磁体具有磁性，通过改变电流方向改变电磁体的磁极。
所述供料箱设有一个将供料箱拆分成两个供料腔的隔板，所述控制开关和电磁控制装置沿隔板对称设置。
所述供料箱为锥形供料箱。
所述激光增材用铺粉装置还包括工作台、丝杆和底座，所述工作台设置于供料箱的下方，所述丝杆固定于底座上并与工作台下部连接以驱动工作台运动。
本实用新型控制开关的原理为：
当电磁控制装置的电磁铁通有直流电时，电磁铁便有了磁性，具有一定的磁性且为两种磁极中的一种，当电磁铁具有的磁极与控制开关的永磁铁的磁极相反时，由于磁极异性相吸，电磁铁能够牢牢的吸住控制开关上的永磁铁，同时控制开关的闭合平杆会贴合在出料口处，出料口闭合。当电磁控制装置的电磁铁的磁极与控制开关的永磁铁的磁极相同时，由于磁极异性相斥，电磁铁会推动永磁铁的一端向着相反的方向移动，由于同时控制开关的闭合平杆会远离出料口，出料口打开。控制斜杆设有永磁体的一端放置在控制板上，控制板与控制斜杆平行设置。那么具有永磁铁的一端控制斜杆便会向着靠近供料箱的方向斜向上移动，在固定了控制斜杆和闭合平杆的转轴的影响下，靠近出料口一端的闭合平杆便会向下移动，出料口处于开放状态。由于控制开关围绕转轴转动，当出料口不完全打开时，通过控制电磁控制装置电流的大小以控制电磁体磁性的大小，从而控制开关的受力大小，进一步控制出料口的打开程度，从而出料口出料口中落粉量及速度，同时由于控制开关绕转轴转动，当出料口打开时，闭合平杆相对于出料口具有一定角度，从而汇聚落粉。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的每个出料口均设有控制开关，通过混合不同类型和不同比例的粉末，实现粉末的冶金反应烧结成型，为特殊功能材料零部件的多种粉末冶金烧结成型提供支撑，在增材制造过程中能在同一层面上的不同部位铺上不同类型的粉末，以完成不同材料属性的零件成型。
本实用新型的铺粉原理便是通过重力的作用让粉末材料到达出料口，而出料口底部的控制开关控制粉末是否供出，当电磁体的磁极与控制斜杆的永磁体磁极相同时，由于同极相斥，控制斜杆向靠近供料箱一侧方向移动，闭合平杆向远离供料箱的一侧方向移动，出料口打开，粉末下落，当电磁体的磁极与控制斜杆的永磁体磁极不同时，由于同异极相吸，控制斜杆向远离供料箱一侧方向移动，闭合平杆向靠近供料箱的一侧方向移动，出料口关闭，本实用新型装置结构简单，不易损坏，稳定性好，易于维修更换，所以制造和生产成本较低，运行过程不易产生偏差，并且电磁控制装置反应快，控制精确。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是图2中A-A线剖视图。
图4是供料箱的结构示意图。
图5是图4中B处的局部放大图。
图6是控制开关的原理图。
图7是控制开关的结构示意图。
图8是电磁控制装置的结构示意图。
图9是电磁体的原理图。
图10是工作台、丝杆和底座的结构示意图。
图11是图3中C处的局部放大图。
图12是其他实施例中弹簧安装示意图。
图中各标号表示：
1、供料箱；11、出料口；12、隔板；2、控制开关；21、控制斜杆；211、永磁体；22、闭合平杆；23、转轴；3、电磁控制装置；31、控制板；311、放置槽；32、电磁体；33、螺线管；34、电源；4、工作台；5、丝杆；6、底座。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1至11所示，本实施例的激光增材用铺粉装置，包括供料箱1，供料箱1上宽下窄且供料箱1下端设有多个出料口11，供料箱1设有多个供料腔，不同供料腔内装有相同或不同种类的粉末，激光增材用铺粉装置还包括至少一个控制开关2和电磁控制装置3，控制开关2包括控制斜杆21、闭合平杆22和转轴23，控制斜杆21的一端与闭合平杆22连接，转轴23设置于控制斜杆21和闭合平杆22连接处，闭合平杆22的一端位于出料口11下方，控制斜杆21的另一端设有永磁体211，电磁控制装置3在靠近永磁体211一侧设有与永磁体211相配合的电磁体，电磁铁具有变化的磁极。
本实用新型的铺粉原理便是通过重力的作用让粉末材料到达出料口11，而出料口11底部的控制开关2控制粉末是否供出，当电磁体的磁极与控制斜杆21的永磁体211磁极相同时，由于同极相斥，控制斜杆21向靠近供料箱1一侧方向移动，闭合平杆22向远离供料箱1的一侧方向移动，出料口11打开，粉末下落，当电磁体的磁极与控制斜杆21的永磁体211磁极不同时，由于同异极相吸，控制斜杆21向原理远离供料箱1一侧方向移动，闭合平杆22向靠近供料箱1的一侧方向移动，出料口11关闭，本实用新型装置结构简单，不易损坏，稳定性好，易于维修更换，所以制造和生产成本较低，运行过程不易产生偏差，并且电磁控制装置反应快，控制精确。
本实施例中，电磁控制装置3在靠近控制开关2一侧设有控制板31，控制斜杆21设有永磁体211的一端放置在控制板31上，控制板31与控制斜杆21平行设置。
本实施例中，每一个出料口11单独由一个控制开关2控制，可以根据实际需要，控制出料口11的粉末出料数量。
其中一出料口11的控制斜杆21与水平面的夹角为θ1，另一出料口11的控制斜杆21与水平面的夹角为θ2，其中θ1≠θ2。本实施例中，控制斜杆21具有三种不同倾斜角度，电磁控制装置3上具有三组不同倾斜角度的控制板31，分别与控制斜杆21相配合。
本实施例中，控制板31上设有用于放置电磁体的放置槽311，每个控制斜杆21永磁体211的下方均设有放置槽311。
在其他实施例中，如图12所示，放置槽311内还设有呈拉紧状态的弹簧，弹簧一端固定于放置槽311底面，另一端与控制斜杆21连接，用于拉紧控制斜杆21，保持出料口11关闭。当电磁体的磁极发生变化时，排斥力能够使得弹簧拉伸更长，以打开出料口11。
如图9所示，电磁控制装置3还包括电源34和螺线管33，电源34与螺线管33电连接，螺线管33缠绕于电磁体32外，当螺线管33通电时电磁体32具有磁性，通过改变电流方向改变电磁体32的磁极。本实施例中，电磁体32为铁芯，通过在铁芯外缠绕一定功率的螺线管33，铁芯便在螺线管33通电后产生的磁场磁化，从而具有一定的磁性，且有磁极，从而具有磁性，并且在磁场叠加的作用下，磁性能够得到加强。为了能够使铁芯磁化更容易，一般采用条形铁芯和蹄形状铁芯。
本实施例中，供料箱1设有一个将供料箱1拆分成两个供料腔的隔板12，控制开关2和电磁控制装置3沿隔板12对称设置。每个供料腔下方在靠近隔板12处开设多个出料口11。
本实施例中，供料箱1为锥形供料箱。
如图10所示，激光增材用铺粉装置还包括工作台4、丝杆5和底座6，工作台4设置于供料箱1的下方，丝杆5固定于底座6上并与工作台4下部连接以驱动工作台4运动。供料箱1由于上宽下窄，同一截面上的出料口11的粉末会汇聚到一起然后落到工作台4上，工作台4在丝杆5作用下移动，以实现持续供粉。
本实施例中，由于空间限制，控制开关2以具有两供料腔的供料箱1进行阐述。控制开关2的闭合平杆22一侧对应相应部分的供料箱1底部的出料口11。为了不影响供料箱1下方的工作台4，将控制斜杆21以一定角度倾斜，用于闭合出料口11一端的闭合平杆22采用扁状结构，与出料口11底部处于同一水平，使出料口11能够完全闭合。控制斜杆21则采用电磁控制，在用于控制的控制斜杆21的末端装上一个永磁体211，与装有电磁铁的电磁控制装置配合，电磁体外接直流电源，当通电时电磁体具有磁性，改变电流方向时，电磁铁的磁极也会相应改变。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
