本發(fā)明涉及一種激光增材制造技術(shù)，特別涉及一種用于金屬和非金屬粉末的選區(qū)激光熔化的成形裝置。

背景技術(shù)：
增材制造技術(shù)是上個世紀末興起的一項新技術(shù)，進入21世紀，增材制造技術(shù)得到了快速發(fā)展，其中美國已經(jīng)把增財制造技術(shù)定位為國家新技術(shù)戰(zhàn)略，我國近幾年對增材制造領(lǐng)域的大力支持，在全國范圍內(nèi)掀起一場增材制造研究的熱潮。增材制造研究領(lǐng)域?qū)挿?，包括金屬、高分子等材料的增材制造，其中高分子領(lǐng)域的增材制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，金屬增材制造包括金屬熔覆、選區(qū)激光熔化、弧焊堆積等方向，相對金屬材料的增材制造領(lǐng)域，還存在許多關(guān)鍵問題沒有解決，特別是金屬選區(qū)激光熔化中的成形件不致密是亟待解決的一項關(guān)鍵問題，選區(qū)激光熔化是在成形缸里撲粉，然后激光選擇性熔化，一層選區(qū)激光熔化之后，托板下降一個鋪粉層高度進行鋪粉后再進行選區(qū)熔化,依次循環(huán)至堆積成三維實體件，選區(qū)激光熔化工藝導(dǎo)致成形件不致密的因素有鋪粉不致密、激光熔化粉末時氣體沒有溢出等因素，結(jié)果致使成形件力學(xué)性能降低。傳統(tǒng)選區(qū)激光熔化鋪粉是以鋪粉輥子或刮板進行鋪粉，鋪粉層粉末不致密，因而會影響到成形件的致密度降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對選區(qū)激光熔化的直接成形件致密度不高的問題，本發(fā)明提供了一種可提高零件粉層致密性和穩(wěn)定性的成形裝置，其原理是帶電粉末在電場力作用下被吸向高壓電極板，通過電場力帶電粉末被緊緊吸附在基板或成形件表面，使鋪的粉末層密度提高，進而提高成形件的成形質(zhì)量。為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：一種提高選區(qū)激光熔化工藝直接成形零件致密度的裝置，包括一個箱型粉槽，該粉槽上方設(shè)有一個可放置成形基板的托板，其下面連接頂桿，其特征在于，所述托板上面連接有通有直流高壓的電極板；所述粉槽左、右兩側(cè)均設(shè)有帶有滑塊的導(dǎo)軌，兩滑塊之間連接一個位于粉槽托板上方的鋪粉模塊，其中一側(cè)導(dǎo)軌的后端設(shè)有導(dǎo)軌電機，通過連接滑塊中的傳動機構(gòu)驅(qū)動鋪粉模塊沿粉槽前后平行移動；兩導(dǎo)軌之一的滑塊上設(shè)有鋪粉電機，驅(qū)動鋪粉模塊中的鋪粉機構(gòu)動作。上述方案中，所述的鋪粉模塊包括一個矩形的粉末存儲盒，其下側(cè)長度方向設(shè)有一個鋪粉輥子，該鋪粉輥子上開有截面徑向?qū)ΨQ的兩條溝槽。所述的鋪粉模塊包括一個矩形的粉末存儲盒，其下側(cè)長度方向設(shè)有一個鋪粉刮板，其上方增設(shè)有一個寬度方向可擺動的帶漏粉長條孔的粉末控制板。所述托板上開有用于直流高壓與電極板連接導(dǎo)線的安裝孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：采用靜電引力方式，使帶電粉末被緊緊吸附在托板上方的高壓電極板上，使粉末致密度提高，從而激光選區(qū)熔化成形出的零件整體質(zhì)量有效提高。本發(fā)明具有靜電引力的激光選區(qū)熔化裝置，不僅適用于金屬的激光選區(qū)熔化成形，還適用于非金屬的激光選區(qū)熔化成形，應(yīng)用范圍較廣。附圖說明圖1是本發(fā)明裝置剖開的三維結(jié)構(gòu)圖。圖中：1、粉槽；2、導(dǎo)軌；3、絲杠螺母；4、導(dǎo)軌電機；5、鋪粉電機；6、固定板(固定鋪粉模塊)；7、粉末存儲盒；8、鋪粉輥子；9、電極板；10、托板；11、頂桿；12、導(dǎo)線孔。圖2是鋪粉模塊的一個實施例。其中：(a)圖為立體圖；(b)圖為(a)圖的橫向剖視圖。圖3是鋪粉模塊的另一個實施例。其中：13、粉末控制板；14、鋪粉刮板。具體實施方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。參考圖1，一種提高選區(qū)激光熔化工藝直接成形零件致密度的裝置，包括絕緣的箱型粉槽1、其中的電極板9、絕緣的托板10和頂桿11，電極板9固定在托板10上面，頂桿11通過連接件與托板10下面連接，托板10上開有導(dǎo)線孔12，導(dǎo)線通過該導(dǎo)線孔將高壓電源與電極板相連接。粉槽左、右兩側(cè)均設(shè)有帶有滑塊的導(dǎo)軌2，兩滑塊之間通過固定板6連接鋪粉模塊。其中一側(cè)導(dǎo)軌的后端設(shè)有導(dǎo)軌電機4，通過連接滑塊的絲杠螺母3驅(qū)動鋪粉模塊沿粉槽前后平行移動。兩導(dǎo)軌之一的滑塊上設(shè)有鋪粉電機5，驅(qū)動鋪粉模塊中的鋪粉輥子8或鋪粉刮板14運動。鋪粉模塊實施例1參考圖2，鋪粉模塊由絕緣的粉末存儲盒7、鋪粉輥子8組成，鋪粉輥子上開有兩條截面徑向?qū)ΨQ的溝槽[圖2(b)]。鋪粉模塊實施例2參考圖3,把圖2中鋪粉輥子8換成鋪粉刮板14，鋪粉刮板上增加一可前后擺動的粉末控制板13(帶漏粉長條孔)。在激光選區(qū)熔化成形時，將電極板9與高壓電(5-20萬伏特)連接，帶靜電粉末(金屬或非金屬粉末)放置在粉末存儲盒7內(nèi)，粉末所帶靜電電荷與電極板電壓極性相反。在成形過程中，對于實施例1：鋪粉輥子8在鋪粉電機5驅(qū)動下，順時針轉(zhuǎn)動180度，帶電荷粉末被鋪粉輥子8上面的溝槽帶出傾倒在鋪粉輥子8右側(cè)(前邊)，然后鋪粉模塊在導(dǎo)軌電機4的帶動下沿著導(dǎo)軌2向右(前方)運動，將帶電荷粉末鋪平在電極板9上面的導(dǎo)電成形基板上，帶電荷粉末在電場力作用下被吸緊在導(dǎo)電基板上，使粉末層致密度提高，開啟激光選區(qū)熔化掃描進行成形；一層成形結(jié)束，鋪粉模塊停留在前方，鋪粉輥子8在鋪粉電機5作用下逆時針轉(zhuǎn)動180度，帶電荷粉末被鋪粉輥子8的溝槽從粉末存儲盒7內(nèi)帶出，傾倒在鋪粉輥子8的左側(cè)(后邊)，鋪粉模塊在導(dǎo)軌電機4的帶動下沿著導(dǎo)軌2向左(后方)運動，將帶電荷粉末鋪平在電極板9上面的導(dǎo)電成形基板上，帶電荷粉末在電場力作用下被吸緊在導(dǎo)電基板上，粉末層致密度提高，然后激光掃描熔化成形；依次進行循環(huán)，直至成形結(jié)束，從而獲得較高致密度的成形件。在成形過程中，對于對于實施例2：粉末在粉末控制板13控制下從鋪粉刮板14的右側(cè)(前邊)從粉末盒分出一定量的帶電荷粉末，然后鋪粉模塊向右(前方)運動，把粉末均勻的鋪在導(dǎo)電成形基板上，在電極板9電場力作用下，粉末被吸緊在成形板或成形件上，激光進行成形掃描；然后粉末在粉末控制板13控制下從鋪粉刮板14的左側(cè)(后邊)從粉末盒分出一定量的粉末，然后鋪粉模塊向左(后方)運動，把粉末均勻的鋪在導(dǎo)電成形基板上，在電極板9電場力作用下，粉末被吸緊在成形板或成形件上，進行激光掃描熔化成形，依次循環(huán)直到成形結(jié)束，從而獲得高致密度零件。