本发明涉及增材制造技术领域,尤其涉及一种电子束增材制造装置及方法。
背景技术:
电子束铺粉增材制造的技术原理是:在真空环境下,电子束扫描熔化粉末层,使得连续多个粉末层熔合在一起,以制造三维实体零部件。在增材制造过程中,由于金属粉末材料导电性差,在电子束作用下容易积累电荷,带电荷的金属粉末颗粒相互排斥,产生“吹粉”现象。“吹粉”将破坏已经铺平的粉末层,导致增材制造过程的失败。
现有的解决方法是,采用电子束对粉末床进行预热,即通过特定的扫描路径,使得粉末的温度升高,温度升高后,粉末颗粒之间产生微烧结,导电性会增加,从而进一步避免吹粉,是一种“热粉床”工艺。但是,烧结的粉末给粉末去除带来困难。特别是,当制造的零件含有复杂的内流道或内腔时,内流道或者内腔的烧结粉末难以去除。并且,每一层都需要进行预热,会降低增材制造的效率。
除了上述方法外,还有通过在电子束之外,增加一个正离子源,正离子源覆盖成形区域,正离子和入射电子产生中和,避免电荷积累。这样做的好处在于:不需要对粉末层进行预热,是一种“冷粉床”工艺,粉末不会烧结,松散的粉末很容易从内流道或内腔中流出、去除。同时,省掉了预热步骤,提高增材制造效率。但是该方法需要利用氦气产生正离子,需要消耗氦气,成本较高。
因此,亟需一种成本低且能够有效抑制“吹粉”的增材制造装置及方法,来解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种电子束增材制造装置及方法,可以有效避免“吹粉”问题的发生,且成本低。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种电子束增材制造方法,在接地的成型缸的相对两侧设置正电极和负电极,在增材制造前,施加瞬时高压于所述正电极和所述负电极,以将所述成型缸上的粉末床电击穿,使所述粉末床沿水平方向电导通。
作为优选,在铺粉完成后且电子束对所述粉末床扫描前,施加瞬时高压于所述正电极和所述负电极。
作为优选,所述瞬时高压为5000-8000v。
本发明还提供一种电子束增材制造装置,包括接地的成型缸,所述成型缸包括相对设置的第一侧和第二侧,所述第一侧设有正电极,所述第二侧设有负电极,所述正电极和所述负电极之间连接有高压施加源,所述高压施加源被配置为施加瞬时高压于所述正电极和所述负电极,以将所述成型缸上的粉末床电击穿,使所述粉末床沿水平方向电导通。
作为优选,所述正电极和所述负电极分别设置于所述成型
声明:
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我是此专利(论文)的发明人(作者)