一种开关门

技术领域

本发明涉及一种开关门，尤其是针对激光粉末床熔融多材料复杂结构平台中需要控制不同粉末流动的开关门，属于激光增材制造设备技术领域。

背景技术

增材制造逐点、逐线、逐面、逐域的零件成形方法给制造技术从传统的宏观外形制造向宏微结构一体化制造提供了新契机，特别是激光增材制造技术是一种兼顾精确成形和高性能成性一体化需求的先进制造技术，具有制造不同材料和性能空间复杂分布集成在单一结构件上的潜力，这是其他制造技术无法实现的。虽然目前激光增材制造技术在航空航天、医疗、汽车制造等领域获得了应用，但现阶段市场上商用激光粉末床熔融增材制造设备中的原材料粉末只能通过单一的刮板或铺粉辊铺平，不能实现不同部位材料成分的改变，无法实现多材料复杂结构的制造需求。有文献报道可以用超声振动控制多喷嘴方式实现不同材料的分配，但这种方法只能实现一个喷嘴分配一种材料、多个喷嘴分配多种材料，不能实现一个喷嘴对多种材料或者多种材料不同配比组合的分配。为了实现激光粉末床熔融多材料复杂结构平台对多种材料或者多种材料不同配比组合的分配，需要构建一种结构简单，易于控制的开关门，通过控制开关门的打开和闭合以及打开大小及打开时间，以控制粉末的流速和流量，从而实现不同粉末材料的按需分配。

发明内容

本发明的目的是针对激光粉末床熔融多材料复杂结构平台中对多种材料或者多种材料不同配比组合的分配需求，构建一种结构简单，易于控制的开关门，通过控制开关门的打开和闭合以及打开门孔的大小及打开时间以控制粉末的流速和流量。为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种开关门，用于控制粉末流动的流速和流量，包括基体、至少一个电磁铁、至少一个衔铁、至少一根弹簧、左半门、右半门，其特征在于：所述的电磁铁固连在所述的基体上，所述的衔铁以及左半门和右半门可在所述的基体上左右水平移动，所述的左半门或右半门通过所述的弹簧与所述的衔铁固连在一起，用于在电磁力和弹簧力的作用下实现开关门的打开和闭合。

本发明的有益效果是：本发明的一种开关门，通过电磁力和弹簧力实现开关门的打开和闭合，结构简单，磨损小，易于控制，可以精确控制打开门孔的大小以及打开时间，以精确控制粉末的流速和流量，从而满足不同粉末材料的分配需求。

附图说明

图1是本发明的开关门总体结构示意图，其中，(I)图是开关门打开示意图，(II)图是开关门闭合示意图；

图2是由左半门和右半门组成的开关门在x-y水平面上打开和闭合结构示意图，其中，(I)图是开关门打开示意图，(II)图是开关门闭合示意图。

附图中的零部件序号如下：基体1、电磁铁2、衔铁3、弹簧4、左半门5、右半门6。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一个实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合附图和实施例，对本发明作进一步地说明：

如图1、图2所示，一种开关门，用于控制粉末流动的流速和流量，包括基体1，用于安装所述的开关门及其附件；至少一个电磁铁2，通过控制电磁铁2的通电、断电以及电流强度，以控制电磁力的大小；至少一个衔铁3，用于在电磁力和弹簧力的作用下左右水平移动；至少一根弹簧4，用于实现弹簧力；左半门5和右半门6组成所述开关门的门；所述的电磁铁2固连在所述的基体1上，所述的衔铁3以及左半门5和右半门6可在所述的基体1上左右水平移动，所述的左半门5或右半门6通过所述的弹簧4与所述的衔铁3固连在一起，用于在电磁力和弹簧力的作用下实现开关门的打开和闭合。

用电磁力和弹簧力控制开关门打开和闭合的工作原理是：影响电磁铁磁感应强度的主要因素有四个，一是缠绕在铁芯上线圈的圈数，二是线圈中电流的强度，三是缠绕的线圈与铁芯的距离，四是铁芯的大小形状。在合理地设计了电磁铁的大小形状、缠绕在铁芯上线圈的圈数等相关参数后，由毕奥-萨伐尔定律可知，磁感应强度与电流强度成正比。当需要开关门打开时，电磁铁2通电，使电磁力大于弹簧力，衔铁3向电磁铁2水平运动并被电磁铁2吸住，开关门被打开，如图1(I)和图2(I)所示；当需要开关门闭合时，电磁铁2断电，电磁力消失，在弹簧力的作用下开关门被关闭，如图1(II)和图2(II)所示。调控电流强度可以调控磁感应强度，因而可调控电磁力与弹簧力的差值，并合理设计图2中基体1的距离L，可控制打开门孔的大小以控制粉末的流速；调控电磁铁通电时间，可以调控打开门孔的时间以控制粉末的流量，从而可满足不同粉末材料的分配需求。

本发明涉及的其他未说明部分与现有技术相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。