УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к устройствам для селективного лазерного спекания и может быть использована при производстве объемных заготовок деталей машин и инструментов из порошковых материалов.
Из уровня техники известно техническое решение, характеризующее установку для селективного лазерного спекания, которая содержит источник лазерного излучения, модуль управления перемещением лазерного луча, систему нанесения слоев порошка на технологическую платформу, осуществляющую вертикальное линейное перемещение по мере изготовления новых слоев изделия (RU 100948 U1 10.01.2011, В29С 67/04, A61F 2/28).
Недостатком известного технического решения является то, что слои порошка, наносимые на технологическую платформу, обладают невысокой насыпной плотностью.
Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство для производства тонких порошковых слоев при лазерном спекании заготовок из порошковых материалов. Устройство содержит лазерный узел, станину, технологическую платформу с подложкой для размещения порошкового материала, установленную с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, а также ролик с продольным пазом. Ролик за счет наличия продольного паза при первом проходе наносит слой порошка на технологическую платформу, а затем, при обратном вторичном проходе, уплотняет нанесенный слой порошка путем прокатывания по нему (US 7789037 В2 07.09.2010, B22F 3/00).
Недостатком описанного выше технического решения является то, что для повышения насыпной плотности слоев порошка использована сложная конструкция ролика, а также усложненный алгоритм работы системы нанесения слоев порошка, подразумевающий двойной ход ролика.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является упрощение конструкции установки за счет обеспечения возможности повышения насыпной плотности порошковых слоев посредством простой системы разравнивания и уплотнения.
Указанный технический результат достигается посредством того, что устройство для селективного лазерного спекания заготовок из порошковых материалов, содержащее лазерный узел, станину, технологическую платформу с подложкой для размещения порошкового материала, установленную с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, согласно полезной модели, дополнительно содержит виброузел, расположенный внутри платформы под подложкой и жестко связанный с последней.
Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами, где:
- на фиг. 1 изображено осевое сечение устройства;
- на фиг. 2 - сечение Α-A по фиг. 1.
Заявленное устройство для селективного лазерного спекания заготовок из порошковых материалов содержит лазерный узел (на чертеже не изображен), станину 1, смонтированный на ней бункер 2, расположенную в бункере 2 технологическую платформу, состоящую из корпуса 3, крышки 4 и подложки 5, а так же электромагнитный виброузел 6. Виброузел 6 расположен внутри технологической платформы на крышке 4 под подложкой 5 и жестко связан с ней посредством тяги 7.
Подложка 5 служит для размещения на ней порошкового материала и формирования на ней изделия. Подложка 5 установлена с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения. Указанное перемещение осуществляется посредством штока 8, который в свою очередь приводится в движение электроприводом (на чертеже не показан).
Для обеспечения устойчивости подложка может быть выполнена, по меньшей мере, с четырьмя жесткими пружинами 9, расположенными по ее периферии и опирающимися на корпус 3.
Технологическую платформу предпочтительно выполнять в виде сборной конструкции, что упрощает ее изготовление.
Устройство для селективного лазерного спекания заготовок из порошковых материалов работает следующим образом.
Первоначально устанавливают в рабочее положение подложку 5 таким образом, чтобы ее верхняя плоскость отстояла от поверхности станины 1 на толщину спекаемого слоя с запасом 10-20% (например, если необходима толщина порошкового слоя составляет 200 мкм, то подложка 5 опускается на 220-240 мкм). Далее на подложку 5 наносят слой порошка. Затем от источника питания приводят в действие электромагнитный виброузел 6, который осуществляет вибрацию подложки 5 через тягу 7. Колебания подложки 6 передаются нанесенному слою порошка, вследствие чего осуществляется его разравнивание и уплотнение (повышение насыпной плотности). При повышении насыпной плотности происходит усадка порошка. После описанного разравнивания и уплотнения слоя порошка посредством лазерного узла производят спекание необходимого сечения. Далее процесс повторяют до полного изготовления объемной заготовки.
Таким образом, исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что заявленная полезная модель обеспечивает повышение насыпной плотности слоев порошка посредством простой конструкции разравнивающей и уплотняющей системы.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для селективного лазерного спекания;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.