一种非接触式粉末自动供给及铺平装置研究综述.doc

《一种非接触式粉末自动供给及铺平装置》 文献综述 前言 目前，在快速成形及快速制造领域，常用的铺粉工具有刮板、辊子、移动料斗及其组合。 刮板式铺粉方式：运动方式简单，易于控制；缺点是刮板对粉末层的压实作用小，且柔性很差。 辊子式铺粉方式：可以较大程度地提高粉末层的压实密度；缺点是辊子滚动会在粉末层表面留下波纹，影响粉末层表面的平整度，同时粉末承受的辊子压应力传到下面已成形的坯件上，容易使强度不高的零件产生裂纹。 移动料斗式铺粉方式：电子束选区熔化技术中可控振动落粉铺粉系统的研究机构采用移动料斗铺压粉，还兼具刮板功能，可以避免粉末堆积在辊子或刮板前方，减小对粉床的压力；缺点是压实粉末的效果不是很理想，并且当成形材料为流动性差的粉末时，粉末由于架桥现象不能从料斗狭缝中流出铺粉装置由粉末盒、搅拌器、转动毛刷、开合挡片、铺粉辊子、开合挡片驱动等组成，粉末盒中装有搅拌器和转动毛刷，转动毛刷在毛刷套筒中转动。 自动铺粉装置，由粉末盒、 HYPERLINK /wiki/%E6%90%85%E6%8B%8C%E5%99%A8 \o 搅拌器 \t _blank 搅拌器、 HYPERLINK javascript:linkredwin(转动毛刷); \o 转动毛刷 \t 转动毛刷、 HYPERLINK javascript:linkredwin(开合挡片); \o 开合挡片 \t 开合挡片、 HYPERLINK javascript:linkredwin(铺粉辊子); \o 铺粉辊子 \t 铺粉辊子、开合挡片驱动等组成，粉末盒中装有搅拌器和转动毛刷，转动毛刷在毛刷套筒中转动。毛刷套筒的上方与粉末漏斗相接，下方的铺粉狭缝由开合挡片控制，开合挡片的移动是由电磁铁通过拨叉杠杆来驱动的。铺粉辊子集成在铺粉装置中，其位置可调整，铺粉辊子上安装有辊子刷。在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异的最终涂层； 主体 通过对相关文献资料的分析、研究以及总结，对铺粉装置的发展历程、现有先进技术以及发展趋势归纳如下： 《电子束选区熔化技术中可控振动落粉铺粉系统的研究》的作者晏耐等人分析了指出结合电子束选区熔化成形技术在真空环境下人工无法干预、成形区域温度高、成形件刚度大等特点和接触式铺粉机构遇到凸起后经常无法越过而导致成形中断的实验情况，提出了一种可控振动落粉铺粉方案。设计了具有粉末结拱与振动破拱功能且不与成形件相接触的上置式铺粉筛及具有称重传感器反馈的铺粉系统，通过改变铺粉筛的运行速度和加速度实现粉末铺送功能。实验结果表明，该系统运行可靠，在铺粉筛中粉末量一定的情况下可实现均匀铺粉，铺粉厚度通过改变铺粉筛运行速度和加速度来获取，最小粉末层厚度可达１ｍｍ。由于电子束选区熔化技术需要将金属粉末完全熔化，成形区域温度比较高，从而导致成形件内部热应力大，成形件翘曲变形情况时有发生。另外，成形区域表面往往附着有飞溅的熔滴或起伏的纹路。这些现象都使普通的铺粉装置无法保证铺粉精度，甚至无法完成铺粉运动。因此，研究能够在凹凸、起伏表面铺粉的装置，对于保证电子束选区熔化系统的制造质量和稳定运行是非常重要的。 《粉末控制阀及其关键零部件》一文阐述了粉末控制阀的应用现状及发展趋势近年来设计投产的炼钢生产线都采用了喷吹装置，主要由国外厂商提供，各生产厂家对于粉末控制阀的使用效果不尽相同，但已不可能摆脱，且粉末控制阀在制药等行业也有应用。随着炼钢企业的技术改造及相关行业中新的生产线的投产，粉末控制阀应用将呈扩大趋势。粉末控制阀已在炼钢、制药等行业使用，在粉末。气力输送过程中具有精确控制粉末加入量的功用。粉末控制阀节流调控过程中，两个圆柱面相切的阀瓣作镜像转动，柱面上的对称变截面槽组合形成流道及节流带，流道中心与节流截面的中心重合，对于固相粉末的输送有利。304 基体+Ni-B 合金粉液膜熔解扩散焊适合粉末控制阀阀瓣工作面的强化。粉末控制阀阀瓣的有效寿命在现已改进的基础上，还能提高数倍。 李辉在他的《同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状》论文中叙述了新型高能束粉末堆焊技术近年来有关激光堆焊技术的研究十分活跃, 也取得了大量有价值的成果, 但是激光设备一次性投资昂贵, 运行费用高, 在很大程度上限制了激光堆焊在生产上的应用, 因此, 国内外十分重视低成本、高效率的新型高能束堆焊技术的研究开发。聚焦光束用于材料表面堆焊是近年来发展起来的新型表面堆焊技术。其显著特点是金属材料对它的吸收率高( 波长接近1. 0 Lm) , 能源利用率达50%以上。聚焦光束单道处理宽度大, 设备造价仅是同功率激光设备的三分之一, 工艺成本低[28] 。从廿世纪70 年代起, 日本、前苏联、德国相继开展了聚焦光