本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電子束增材制造裝置及方法。
背景技術(shù):
電子束鋪粉增材制造的技術(shù)原理是:在真空環(huán)境下,電子束掃描熔化粉末層,使得連續(xù)多個(gè)粉末層熔合在一起,以制造三維實(shí)體零部件。在增材制造過(guò)程中,由于金屬粉末材料導(dǎo)電性差,在電子束作用下容易積累電荷,帶電荷的金屬粉末顆粒相互排斥,產(chǎn)生“吹粉”現(xiàn)象?!按捣邸睂⑵茐囊呀?jīng)鋪平的粉末層,導(dǎo)致增材制造過(guò)程的失敗。
現(xiàn)有的解決方法是,采用電子束對(duì)粉末床進(jìn)行預(yù)熱,即通過(guò)特定的掃描路徑,使得粉末的溫度升高,溫度升高后,粉末顆粒之間產(chǎn)生微燒結(jié),導(dǎo)電性會(huì)增加,從而進(jìn)一步避免吹粉,是一種“熱粉床”工藝。但是,燒結(jié)的粉末給粉末去除帶來(lái)困難。特別是,當(dāng)制造的零件含有復(fù)雜的內(nèi)流道或內(nèi)腔時(shí),內(nèi)流道或者內(nèi)腔的燒結(jié)粉末難以去除。并且,每一層都需要進(jìn)行預(yù)熱,會(huì)降低增材制造的效率。
除了上述方法外,還有通過(guò)在電子束之外,增加一個(gè)正離子源,正離子源覆蓋成形區(qū)域,正離子和入射電子產(chǎn)生中和,避免電荷積累。這樣做的好處在于:不需要對(duì)粉末層進(jìn)行預(yù)熱,是一種“冷粉床”工藝,粉末不會(huì)燒結(jié),松散的粉末很容易從內(nèi)流道或內(nèi)腔中流出、去除。同時(shí),省掉了預(yù)熱步驟,提高增材制造效率。但是該方法需要利用氦氣產(chǎn)生正離子,需要消耗氦氣,成本較高。
因此,亟需一種成本低且能夠有效抑制“吹粉”的增材制造裝置及方法,來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種電子束增材制造裝置及方法,可以有效避免“吹粉”問(wèn)題的發(fā)生,且成本低。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種電子束增材制造方法,在接地的成型缸的相對(duì)兩側(cè)設(shè)置正電極和負(fù)電極,在增材制造前,施加瞬時(shí)高壓于所述正電極和所述負(fù)電極,以將所述成型缸上的粉末床電擊穿,使所述粉末床沿水平方向電導(dǎo)通。
作為優(yōu)選,在鋪粉完成后且電子束對(duì)所述粉末床掃描前,施加瞬時(shí)高壓于所述正電極和所述負(fù)電極。
作為優(yōu)選,所述瞬時(shí)高壓為5000-8000v。
本發(fā)明還提供一種電子束增材制造裝置,包括接地的成型缸,所述成型缸包括相對(duì)設(shè)置的第一側(cè)和第二側(cè),所述第一側(cè)設(shè)有正電極,所述第二側(cè)設(shè)有負(fù)電極,所述正電極和所述負(fù)電極之間連接有高壓施加源,所述高壓施加源被配置為施加瞬時(shí)高壓于所述正電極和所述負(fù)電極,以將所述成型缸上的粉末床電擊穿,使所述粉末床沿水平方向電導(dǎo)通。
作為優(yōu)選,所述正電極和所述負(fù)電極分別設(shè)置于所述成型
聲明:
“電子束增材制造裝置及方法與流程” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)