Устройство для изготовления объемных изделий

Авторы патента:

Сапрыкин Леонид Григорьевич (RU)

Дубовцев Владимир Васильевич (RU)

Сапрыкин Дмитрий Леонидович (RU)

Миленький Михаил Николаевич (RU)

B33Y30/00 -

B23K26/16 - удаление побочных продуктов, например частиц или паров, образующихся в процессе обработки заготовки (потоком газа B23K 26/14)

B22F3/105 - с использованием электрического тока, лазерного излучения или плазмы (B22F 3/11 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2670500:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" (RU)

Изобретение может быть использовано при изготовлении объемных изделий. Устройство содержит лазерное устройство 13 и камеру 1 построения с системой 4 для поддержания в камере рабочей среды. Платформа 2 построения со стойкой 3 снабжена устройствами 5, 6 соответственно, предназначенными для подачи порошка и разравнивания слоя порошка на платформе построения. Корзина 7 с приводом 8 предназначена для размещения платформы построения. Между корзиной и платформой построения расположен уплотнительный элемент 9. Корзина снабжена размещенной под платформой построения горизонтальной перегородкой 10 с отверстием для стойки платформы построения и размещенным в перегородке элементом 11 герметизации от внешней среды. Корзина, перегородка и платформа построения образуют промежуточную камеру 12, сообщенную с системой 4. Для спекания порошка служит лазерное устройство 13. Изобретение обеспечивает послойное программируемое лазерное спекание изделия 14 посредством лазерного устройства. 3 ил.

Из промежуточной камеры попавший порошок извлекается посредством системы 4.

Данное техническое решение позволит повысить стабильность работы устройства, увеличить надежность и долговечности устройства

Изобретение относится к области лазерной обработки материалов и может быть использовано при изготовлении объемных изделий

Известно устройство для изготовления объемных изделий, включающее лазерное устройство, камеру построения с системой для поддержания в камере рабочей среды, платформу построения со стойкой, устройствами подачи порошка и разравнивания слоя порошка на платформе построения, корзину для размещения платформы построения и ее привода, и расположенный между платформой построения и корзиной уплотнительного элемента [1].

При работе устройства для нанесения очередного слоя порошка платформа построения совершает вертикальные перемещения.

Так как платформа построения имеет значительные размеры и часто выполнена некруглой формы, создать надежное уплотнение между корзиной и платформой является затруднительным. К тому же уплотнительный элемент подвержен термическому воздействию (для эффективного спекания порошка платформа должна быть равномерно нагрета по всей площади), а также перепадам давления между камерой построения и пространством под платформой построения.

В результате в пространство корзины под платформой построения проникает ограниченное количество порошка, которое может воздействовать на привод платформы построения, снижая его надежность, а также возникает вероятность утечки рабочей среды в камере построения, что ухудшает стабильность работы устройства.

Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в повышении надежности и долговечности устройства.

Указанный результат достигается за счет того, что в устройстве для изготовления объемных изделий, включающем лазерное устройство, камеру построения, платформу построения со стойкой, систему для поддержания в камере рабочей среды, устройствами подачи порошка и разравнивания слоя порошка на платформе построения, корзину для размещения платформы построения и ее привода, и расположенный между платформой построения и корзиной уплотнительного элемента, его корзина снабжена размещенной под платформой построения горизонтальной перегородкой с отверстием для стойки платформы построения и размещенным в перегородке элементом герметизации от внешней среды, причем корзина, перегородка и платформа построения образует промежуточную камеру, сообщенной с системой для поддержания в камере построения рабочей среды.

Пример выполнения заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено заявляемое устройство, на фиг. 2 и 3 - место А и Б соответственно.

Устройство для изготовления объемных изделий включает в себя камеру 1 построения, платформу 2 построения со стойкой 3, систему 4 для поддержания в камере рабочей среды, устройствами 5,6 соответственно для подачи порошка и разравнивания слоя порошка на платформе построения, корзины 7 для размещения платформы построения и ее привода 8, и расположенный между корзиной и платформой построения уплотнительный элемент 9.

Корзина снабжена размещенной под платформой построения горизонтальной перегородкой 10 с отверстием для стойки платформы построения и размещенным в перегородке элементом 11 герметизации от внешней среды, причем корзина, перегородка и платформа построения образует промежуточную камеру 12 сообщенную с системой 4 для поддержания в камере построения рабочей среды. Для спекания порошка служит лазерное устройство 13.

Работает устройство следующим образом.

Герметизируют камеру 1 построения. По каналам системы 4 для поддержания в камере рабочей среды подают в камеры 1 и 12 рабочий агент. Из устройства 5 подачи порошка на платформу 2 построения поступает порошок, который разравнивают устройством 6. Производят послойное программируемое лазерное спекание изделия 14 посредством лазерного устройства 13.

После изготовления объемного изделия 14 удаляют порошок и рабочий газ из камеры построения 1 и извлекают изделие. Из промежуточной камеры попавший порошок извлекается посредством системы 4.

В результате такого конструктивного решения элемент герметизации 11, размешенный между стойкой 3 платформы построения и горизонтальной перегородкой 10, позволяет надежно герметизировать промежуточную камеру от внешней среды, и тем самым препятствует поступление порошка и рабочей среды за пределы промежуточной камеры.

Ввиду того, что промежуточная камера и камере построения соединены с системой для поддержания в камере построения рабочей среды, в этих камерах поддерживается одинаковое давление, что улучшает условия работы уплотнительного элемента 9, размещенного между платформой построения 2 и корзиной 7.

Таким образом, данное техническое решение позволит:

- повысить стабильность работы устройства

- увеличить надежность и долговечность устройства

Источники информации

1. Патент US №9415443, МКИ B22F 3/10, 16.08.2016.

Устройство для изготовления объемных изделий, содержащее лазерное устройство, камеру построения с системой для поддержания в камере рабочей среды, платформу построения со стойкой, устройствами подачи порошка и разравнивания слоя порошка на платформе построения, корзину для размещения платформы построения и ее привода и уплотнительный элемент, расположенный между платформой построения и корзиной, отличающееся тем, что корзина снабжена размещенной под платформой построения горизонтальной перегородкой с отверстием для стойки платформы построения и размещенным в перегородке элементом герметизации от внешней среды, причем корзина, перегородка и платформа построения образуют промежуточную камеру, сообщенную с системой поддержания рабочей среды в камере построения.

Способ резки материалов лазерным лучом может быть использован в машиностроении для резки магниевых сплавов. В процессе резки из области реза удаляют продукты разрушения посредством газа.

Установка по изготовлению детали путем селективной плавки порошка // 2603737

Изобретение относится к установке и способу изготовления детали путем селективной плавки порошка. Установка содержит средства образования луча, например лазерного луча или электронного луча, и средства перемещения точки воздействия луча на слой порошка.

Координатное устройство // 2535434

Изобретение относится к координатному устройству и может быть использовано в высокоточном технологическом оборудовании, преимущественно при обработке изделий лазерным инструментом.

Способ и устройство для изготовления форм для глубокой печати, предназначенных для производства ценных бумаг // 2505413

Изобретение относится к способу и устройству изготовления форм для глубокой печати, предназначенных для производства ценных бумаг, в котором используют лазерный луч (2) для гравирования рисунка (3, 3.1, 3.2, 3.3) глубокой печати непосредственно на поверхности формного материала (1), в частности металлического, выполненного с возможностью гравирования лазером.

Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления // 2401180

Изобретение относится к области лазерного спекания, а именно к получению градиентных материалов из порошков, и может быть использовано в лазерной стереолитографии.

Способ лазерной обработки поверхности катания и гребня железнодорожных колесных пар // 2389805

Изобретение относится к способу лазерной обработки поверхности катания и гребня железнодорожных колесных пар из различных марок стали, работающих в условиях трения-износа.

Устройство для послойного изготовления трехмерного объекта // 2368478

Изобретение относится к послойному изготовлению трехмерных объектов (3) посредством упрочнения материала с помощью электромагнитного излучения и может быть использовано в стереолитографии или для лазерного спекания.

Способ получения градиентных материалов из порошков и устройство для его осуществления // 2365468

Изобретение относится к способу получения градиентных материалов из порошков и устройству для его осуществления и может быть использовано при спекании изделий из порошков различных материалов лазерным излучением и в лазерной стереолитографии с применением порошковых материалов.

Способ резки материалов // 2293006

Изобретение относится к способам лазерной резки материалов. .

Способ и устройство для защиты от пыли в аппарате для лазерной обработки // 2265507

Изобретение относится к области лазерной обработки, в частности к способу и устройству для защиты от пыли в аппарате для лазерной обработки, и могут найти применение в различных отраслях машиностроения.

Способ изготовления изделий селективным лазерным плавлением порошковой композиции wc-co // 2669135

Изобретение относится к технологии изготовления трехмерных объектов, предназначенных для работы в условиях повышенного износа, селективным лазерным плавлением из порошковой композиции WC-Co.

Способ получения изделий из порошкового материала 94wc6co // 2669034

Изобретение относится к получению объектов из композиционных материалов методами аддитивного производства и может быть использовано для производства изделий, работающих в условиях высокого абразивного изнашивания.

Способ изготовления изделий из порошковых керамических материалов // 2668107

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к технологиям трехмерной печати изделий. Может использоваться для изготовления изделий сложной геометрической формы из порошковых керамических материалов.

Способ послойного изготовления детали селективным плавлением или селективным спеканием слоев порошка с оптимальной плотностью посредством высокоэнергетического пучка // 2665653

Изобретение относится к послойному изготовлению детали из порошка. Способ включает этапы, на которых a) берут материал в виде порошка, b) осаждают первый слой порошка на опору, c) сканируют первый слой высокоэнергетическим пучком для локального нагрева порошка с обеспечением селективного плавления или селективного спекания порошка и образования по меньшей мере первого единичного элемента, d) наносят второй слой порошка, e) сканируют по меньшей мере одну область второго слоя для локального нагрева порошка с обеспечением селективного плавления или селективного спекания порошка и образования по меньшей мере одного второго единичного элемента, f) повторяют этапы d) и е) для каждого нового слоя порошка с обеспечением формирования детали.

Сосуды, работающие под давлением, и способы их изготовления с использованием аддитивной технологии // 2665089

Изобретение касается области сосудов, работающих под давлением. Способ изготовления сосуда для удержания жидкости или газа под давлением включает создание герметичной конструкции внешней стенки с клапаном и внутренней несущей конструкции внешней стенки с использованием технологии послойной печати.

Способ аддитивного изготовления трехмерной детали // 2664844

Изобретение относится к аддитивному изготовлению трехмерных деталей. На металлическую подложку укладывают первый слой предварительно спаянного или соединенного механически каркаса детали, повторяющего внешний и внутренний контур детали, толщиной 0,5÷10,0 мм.

Композиционные материалы с металлической матрицей и способы их получения // 2664119

Изобретение относится к способу аддитивного изготовления компонента из композиционного материала с металлической матрицей. Способ включает расплавление электронным пучком порошкообразной смеси, которая содержит порошкообразный карбид вольфрама в количестве от 45 до 72 мас.% от массы порошкообразной смеси и порошкообразное связующее в количестве от 28 до 55 мас.% от массы порошкообразной смеси.

Способ получения сотового тонкостенного энергопоглотителя с помощью лазерного спекания // 2664010

Изобретение относится к технологии получения сотовых тонкостенных энергопоглотителей. Энергопоглотитель изготавливают в виде ячеистой конструкции с ячейками произвольной формы из металлического порошка дисперсностью менее 50 мкм путем его послойного 20-40 мкм лазерного сплавления по заранее спроектированной 3-D модели.

Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала методом послойного лазерного синтеза с применением деформационной обработки // 2657971

Изобретение относится к получению металлического изделия послойным лазерным синтезом из порошка. Способ включает послойную укладку порошка на предметном столе принтера и послойное проплавление порошка с обеспечением синтеза металломатричного композиционного материала под воздействием теплового источника по твердотельной модели изделия.

Порошковый сплав для изготовления объемных изделий методом селективного спекания // 2657968

Изобретение относится к порошковым сплавам для изготовления объемных изделий селективным спеканием. Сплав содержит 0,4-0,6 мас.% углерода, 11,0-13,2 мас.% хрома; 0,1-0,4 мас.% кремния; 0,4-0,9 мас.% марганца, 0,08-0,12 мас.% алюминия, 0,4-0,8 мас.% азота; 0,03-0,1 мас.% молибдена и остальное железо.

Аддитивное изготовление, обеспечивающее высокотемпературную пластичность и увеличенное время до разрушения // 2670827

Изобретение относится к изготовлению компонента газотурбинного двигателя из металлического порошка. Способ включает аддитивное изготовление компонента и его термическую обработку. Аддитивное изготовление компонента ведут в формовочной камере, в которую вводят науглероживающий газ, при этом термическую обработку полученного аддитивным изготовлением компонента ведут с обеспечением осаждения карбидов на границах его зерен. Обеспечивается изготовление компонента газотурбинного двигателя, работающего в условиях высоких температур. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.