激光成形技术的型板设备及激光成形技术的型板方法

摘要

本发明公开了一种激光成形技术的型板设备及激光成形技术的型板方法，型板设备在激光成形室下端成型口上安装呈框形的型板组件，在激光成型室成型口正下方设置能够寸动升降的成形底板，成形底板和型板组件之间通过限位件密封连通形成容粉空间，激光熔化系统对容粉空间内粉末激光熔化成型，激光成形技术的型板方法为先在成型室下端成型口处安装型板组件和密封环，在活动横梁或成形缸活塞上安装成形底板；成形底板到型板组件内初始位置，开始刮粉和激光熔化成型工件和伴生筒，最后，工件和伴生筒随成形底板下降脱离型板组件后取出，本发明节约了资源，避免了资源和粉末浪费，降低了取件难度和取件成本，降低了设备高度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光熔化技术，特别涉及一种激光成形技术的型板设备及激光成形技术的型板方法。

背景技术

SLM技术是当代增材制造家族中最有影响的3D金属打印技术。其精度和强度高，均超过精密石蜡铸造，可直接制造零件。SLM的强度可与锻造媲美，且其精度上更远远超过锻造(锻造是毛坯制造)；但SLM的塑性则低于锻造，因而在抗疲劳，冲击韧性方面落后于锻造，不过还是远超过精铸。SLM是当代用于工业化生产的，最成熟，最稳定，最普遍，最受制造业欢迎的增材制造设备。

现有SLM技术有一致命的弱点，即它采用了成形缸-活塞技术。其成形过程是从成形缸的缸口开始，激光熔化粉末成形一层，即活塞带动该层便下沉一个厚度(20～80μm，这是所谓的成形缸与活塞的适配寸动)，然后新的一层粉末填铺在该空间，又被激光熔化，并与下层(先成形层)焊接成整体。如此成千成万层，层层在缸口“铺粉-熔化-焊接”，成为一个整体。SLM成形缸系统见图1。传统SLM技术如此成形过程，带来了一系列困扰工程界的问题。

1.成形缸的直径是固定的，但成形件的截面却是大小变化的，经常会出现大成形缸，熔化成形很小的成型件，资源和粉末浪费严重，见图5。

2.成型件完成后，是处于成形缸中，取件困难。为了取件，可将成型件顶入成形室中，从成形室取出，则需或打开成形室顶部(含激光光路系统：振镜等一系列精密仪器)或水平连成形板一起推出，这两种方案均会大大增加了设备，特别是成形室的复杂程度。此外，成形件的高度需小于成形室内腔的高度(垂直焦距)，则大大限制了成形件的长度。

为了取件，还有所谓的“缸-室”分离的方法。将成形缸与成形室分离，移出成形缸(含其内的成型件)而取出成型件。显然，对于重型SLM，“缸-室”分离并水平移动，绝非易事，会大大增加成本。

3.采用成形缸-活塞系统另一个问题是机器结构庞大。当活塞向下移动一个行程S时，活塞杆同样也向下移动一个行程S,再加上活塞驱动系统和活塞的高度，这样成形缸-活塞系统的总长度将达S的2.5～3倍，大大增加了设备的高度。见图1

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种激光成形技术的型板设备及激光成形技术的型板方法，采用该激光成形技术的型板设备及激光成形技术的型板方法进行激光成型，避免了粉末浪费，便于工件取出，降低了设备整体高度，大幅降低了成形成本，提高了成形效率。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光成形技术的型板设备，包括机架、激光成形室和激光熔化系统，激光成形室固定安装于机架上，激光熔化系统安装于激光成形室上方，还设有型板组件、限位件、成形底板和寸动升降驱动装置，呈框形的型板组件能够固定安装于激光成形室下端成型口上，成形底板能够升降的位于激光成型室成型口正下方，寸动升降驱动装置驱动成形底板寸动升降，限位件上端能够与型板组件内侧密封连通，限位件下端与成形底板上侧表面密封定位，限位件高度能够随成形底板下降伸而伸长，限位件及型板组件内侧形成容粉空间，激光熔化系统能够对容粉空间的粉料进行激光熔化成型。

作为发明的进一步改进，所述寸动升降驱动装置包括寸动控制系统、第一伺服电机、第一减速机、丝杆和活动横梁，至少一根丝杆安装于机架上，活动横梁上设有第一驱动螺母，第一驱动螺母与各根丝杆活动螺接，第一伺服电机通过第一减速机驱动各个第一驱动螺母同步与丝杆相对转动，寸动控制系统控制第一伺服电机启停和正反转，所述机架上还设有竖直的直线导轨，活动横梁侧壁安装于直线导轨上，成形底板定位于活动横梁上。可以是驱动螺母轴向止动且圆周方向能够转动的安装于活动横梁上，丝杆固定在机架上，或者丝杆轴向止动且圆周方向能转动的安装在机架上，驱动螺母固定安装在活动横梁上，第一伺服电机通过第一减速机驱动各个驱动螺母旋转或驱动丝杆旋转，所述驱动螺母通过轴承能够转动的安装在活动横梁上，丝杆通过在轴承座的轴承能够转动的安装在机架上，当丝杆旋转时，第一伺服电机和第一减速机可以设置在成型箱内，也可以设置在成型箱外。

作为发明的进一步改进，机架上还设有缓冲器，活动横梁下侧面与缓冲器正对，活动横梁下降时由缓冲器对其进行缓冲，避免发生撞击。

作为发明的进一步改进，所述寸动升降驱动装置为固定安装于机架上的成形缸，成形缸的内侧与型板组件内侧密封连通，成形底板定位于成形缸的活塞上。

作为发明的进一步改进，所述限位件为激光熔化系统在成形底板上与工件同步成形的伴生筒，所述伴生筒套设于工件外侧并与工件同高，所述伴生筒横截面为方形、圆形或与工件外形匹配的随形。

作为发明的进一步改进，所述伴生筒圆周外侧表面与成形底板外缘对齐，型板组件下端密封固定设有密封环，所述密封环与成形底板和伴生筒至少一个的圆周外侧表面密封接触。

作为发明的进一步改进，所述限位件包括伸缩筒、伸缩梁、第二伺服电机和第二减速机，所述伸缩梁上设有第二驱动螺母，第二驱动螺母与丝杆活动螺接，第二伺服电机通过第二减速机驱动各个第二驱动螺母同步与丝杆相对转动，伸缩梁侧壁安装于直线导轨上，高度方向能够弹性伸缩的伸缩筒下端密封固定安装于活动横梁上侧表面上，伸缩筒上端密封固定安装于伸缩梁下侧表面，型板组件、伸缩梁以及伸缩筒内侧与成形底板表面之间恰能够围成一个与成形室密封连通的容粉空间。

作为发明的进一步改进，所述限位件为一体成型于型板组件内侧的筒形结构，其内侧表面与成型底板外侧壁密封接触。

作为发明的进一步改进，所述型板组件包括主型板和副型板，呈框形的主型板固定安装于激光成形室下端成型口上，副型板能够拆卸的固定安装于主型板上，所述主型板和副型板水平对齐形成设备的铺粉基面，成形底板圆周外侧与副型板内侧壁完全匹配，成形底板或成形底板上限位件能够与副型板配合形成容粉空间。

作为发明的进一步改进，还设有成形台，成形台包括自下而上顺序叠设的隔热板、叉件板、加热板和高度调节板，叉件板上形成有供插设插板伸入的插槽结构，成形底板固定安装于成形台的加热板上方。

作为发明的进一步改进，机架上还设有成形罩和成形缸筒，所述成形罩包覆于激光成形室和激光熔化系统外侧，成形罩上设有用于观察激光成形室内的成形透视窗以及用于进入成形罩内的上检修门，成形缸筒上端与成形罩下端衔接，型板组件、限位件、成形底板和寸动升降驱动装置均包覆于成形缸筒内，成形缸筒上设有用于取出工件的取件门以及用于进入成形缸筒内的下检修门。

作为发明的进一步改进，所述成形底板上设有至少一个漏粉孔，机架上还设有漏粉通道，该漏粉通道一端与成型板上漏粉孔连通，漏粉通道另一端能够与抽气装置连通，所述漏粉通道上设有闭合开关。

一种激光成形技术的型板方法，包括以下步骤：

步骤一：在成型室下端成型口处安装框形的型板组件和密封环，并使型板组件上端表面与成型室底面水平对齐；

步骤二：在活动横梁或成形缸活塞上安装成形底板；

步骤三：活动横梁或成形缸活塞带动成形底板到达初步成型位置，此时成形底板与成型室底面之间存在一次铺粉的高度差，成形底板与型板组件之间形成容粉空间；

步骤四：成型室内刮粉装置启动，刮粉装置将送粉箱中送入成型室内的粉末刮到成形底板与型板组件之间的容粉空间内，激光熔化系统激光熔化成型一层工件剖面，同时在工件外围成型一层伴生筒剖面；

步骤五：活动横梁或成形缸活塞带动成形底板寸动下降，成型室内刮粉装置再次刮粉到容粉空间内，激光熔化系统再在工件表面激光熔化成型一层工件剖面，同时在伴生筒表面激光熔化成型一层伴生筒剖面，如此循环激光熔化加工，最终形成完整的工件和套设在工件外围与工件等高的伴生筒；

步骤六：活动横梁或成形缸活塞下降，使工件和伴生筒脱离型板组件，将伴生筒和工件取出，然后将伴生筒从工件外围取下即可。

作为发明的进一步改进，通过机加工获得型板组件的主型板，并将主型板固定安装在成型室下端成型口内侧，将一整张板材固定安装在主型板上，且该整张板材与主型板以及成型室底面水平对齐，该整张板材完全覆盖主型板内侧空间，将该整张板材中间部位与活动横梁或成形缸活塞上成形台固定连接，然后，通过激光熔化系统对该整张板材进行激光切割，切割后与主型板连接部分成为副型板，与活动横梁或成形缸活塞上成形台固定连接部分成为成形底板。

作为发明的进一步改进，通过机加工获得型板组件的主型板、副型板和成形底板，并将主型板固定安装在成型室下端成型口内侧，副型板固定安装在主型板内侧，成形底板安装在活动横梁或成形缸活塞的成形台上，其中副型板的内轮廓和成形底板的外轮廓分别按照设计进行单独加工，或以副型板的内轮廓作为基准加工成形底板外轮廓，或以成形底板的外轮廓作为基准加工副型板的内轮廓。

本发明的有益技术效果是：本发明摒弃了传统激光成形设备的成形缸结构，通过在激光成形室下端成型口上设置型板组件，通过限位件将型板组件和成形底板密封连接形成容粉空间，成形板随寸动升降驱动装置进行精密寸动实现工件分层激光熔化成形，限位件通过采用伴生筒的方式或弹性材料支撑的伸缩筒的方式，在伴生筒或伸缩筒内形成容粉空间，大大减少了粉末浪费，型板组件通过主型板实现与激光成形室下端成型口配合定位，通过副型板实现根据工件大小调节内径，进而适应伴生筒大小调节，形成适应性更强的灵活调节方式，不同规格大小工件加工只需更换副型板即可，在加工时，副型板和活动横梁成形台上的成型底板通过整张板材激光切割而成，确保了副型板与成形底板配合精度，避免二者发生干涉，本发明大大节约了资源，避免了资源和粉末浪费，提高了成形后工件取出便利性，降低了取件难度和取件成本，通过活动横梁及其上成形台取代了成形缸中的活塞结构，减少了活塞在下行程终点伸出的一个行程的距离，有效降低了设备高度，突破了成形缸的制约，对大中型SLM设备均可适用，其工程价值极大，降低了设备成本和成形加工成本。

可见本发明有以下四大优点：

(1)“型板-形台”系统与驱动系统完全脱离，可扩大或缩小粉体容纳空间横截面的面积，从而实现粉体大小的改变，实现大件大粉体,小件小粉体；

(2)完成扫描后，成形件处于成形底板上，开门即可叉取实现原位取件，为大型/超大型SLM创造了前提；

(3)整机结构紧凑，一般仅为成形缸-活塞系统SLM设备体积的1/2；

(4)粉密封与气密封分离，可获更高的成形底板温度。

附图说明

图1为现有技术工件熔化成形原理示意图；

图2为采用现有技术成形时“型”的示意图；

图3为采用现有技术成形时“形”的示意图；

图4为采用现有技术成形大件工件状态主视图；

图5为采用现有技术成形大件工件时成形缸的剖面图；

图6为采用现有技术成形小件工件状态主视图；

图7为采用现有技术成形小件工件时成形缸的剖面图；

图8为本发明的型板设备结构开始成形状态主视图；

图9为本发明的型板设备结构成形结束状态主视图；

图10为本发明采用第一种型板组件形成的容粉空间结构原理图；

图11为图10中A-A向剖视图；

图12为本发明采用第二种型板组件形成的容粉空间结构原理图；

图13为第一种型板组件与伴生筒配合结构原理图；

图14为第二种型板组件与伴生筒配合结构原理图；

图15为第三种型板组件与伴生筒配合结构原理图；

图16为第四种型板组件与伴生筒配合结构原理图；

图17为本发明副型板与成形底板激光切割状态图；

图18采用本发明进行激光熔化成形开始状态图；

图19采用本发明进行激光熔化成形结束状态图；

图20采用本发明进行激光熔化成形后取件状态图；

图21伸缩筒结构原理示意图；

图22为采用伸缩筒结构下出料方式成形步骤图；

图23为限位件一体成型于型板组件上的结构原理图；

图24为采用一体限位件上出料方式成形步骤图。

激光成形室---1 成形缸---2 活塞---3 活塞杆---4

成形底板---5 刮平基板---6 刮平基面---7

刮刀---8 成型底板外壁(“形”)---9

刮平基板即型板的内壁-“型”---10 粉末---11

第一熔化层面---12 成形件---13 激光束---14

机架支撑面---15 成形缸缸底---16

激光熔化系统---17 成形罩---18 成形缸筒---19

上检修门---20 下检修门---21 成形透视窗---22

取件门---23 活动横梁---24 伴生筒---25

成形台---26 寸动控制系统---27 丝杆---28

导轨---29 无缸约束成形件层---30 主型板---31

副型板---32 密封环---33 伸缩筒---34

伸缩梁---35、 高度调节板---36 缓冲器---37

漏粉通道---38 支座---171 聚焦镜---172

振镜---173 轴承座---39 机架---40

具体实施方式

在SLM成形过程中，必须有一个平面，作为刮刀刮条运动的基准，这个平面称为铺粉基面。其上设计了一个与成形缸内径一致的内孔。内孔的壁面用来限制铺粉的范围，可谓模型，故简称为“型”(MODEL)，因而铺粉(刮平)基面所在的板，可称为型板。SLM工艺的成形缸内均有一活塞，其顶面用以安装成形底板，这是用以焊接成形件和支撑结构的平板，其外轮廓的形状与缸内径——“型”精密配合，该外轮廓本文称之为“形”(SHAPE)，。SLM的成形过程可用“型“和”形”的概念来说明。

型”与“形”在整个成形过程中具有防止粉末和惰性气体泄漏的功能，且型”与“形”在成形底板受热时又不会卡死的配合关系。成形底板的“形”随其作20～80μm寸动，“型”与“形”在整个成形过程中配合运动，形成一个又一个粉末层面，即激光聚焦熔化的粉末层面(与数模的切片一一对应)，这些层面两两焊接叠加而成一个金属整体件。显然金属整体件最后将进入成形缸的。

上述分析说明，“型”与“形”在整个成形过程中的功能是不可或缺的，但是否必须采用成形缸-活塞系统来实现呢？为了避开成形缸的缺点，本文提出型板的概念和方法。

实施例：一种激光成形技术的型板设备，包括机架、激光成形室1和激光熔化系统17，激光成形室1固定安装于机架上，激光熔化系统17安装于激光成形室1上方，激光熔化系统17包括固定安装于激光成形室上方的支座171、固定安装于支座上的聚焦镜172和位于聚焦镜上方的振镜173，还设有型板组件、限位件、成形底板5和寸动升降驱动装置，呈框形的型板组件能够固定安装于激光成形室1下端成型口上，成形底板5能够升降的位于激光成型室成型口正下方，寸动升降驱动装置驱动成形底板5寸动升降，限位件上端能够与型板组件内侧密封连通，限位件下端与成形底板5上侧表面密封定位，限位件高度能够随成形底板5下降伸而伸长，限位件及型板组件内侧形成容粉空间，激光熔化系统17能够对容粉空间的粉料进行激光熔化成型。通过在激光成形室1下端成型口上设置型板组件，由型板组件、限位件和成形底板5形成容粉空间，以型板组件上侧表面取代刮平基板，型板的上表面即为铺粉(刮平)基面，用成型板组件内侧的“型”取代成形缸内轮廓的“型”，该种结构通过改变型板组件内径(即成形板组件“型”)的大小以及限位件内径大小就可以改变容粉空间直径大小，以适于大件和小件的成形，不存在大缸干小活的现象。实现了大缸干大活、小缸干小活。限位件能起到防止粉末溢出的作用，当其伸长时，足以保证粉末的安全，不会溢出粉末。限位件收缩时，成型件独处于成形底板5上，可方便采用叉车取出成型件。寸动升降驱动装置无需设计冷却系统，因它与“型”有足够的距离，其热膨胀与“型”无关。

所述寸动升降驱动装置包括寸动控制系统27、第一伺服电机、第一减速机、丝杆28和活动横梁24，若干丝杆28轴向止动且圆周方向能转动的安装于机架上，活动横梁24与各根丝杆28活动螺接，第一伺服电机通过第一减速机驱动各根丝杆28同步旋转，寸动控制系统27控制第一伺服电机启停和正反转，所述机架上还设有竖直的直线导轨，活动横梁24侧壁安装于直线导轨上，成形底板5定位于活动横梁24上。

第一伺服电机通过第一减速机驱动丝杆28旋转，进而带动活动横梁24升降运动，第一减速机最佳为重型减速机，可以采用大减速比方案，提高活动横梁24寸动精度，丝杆28最佳为多个均匀分布在活动横梁24周围，如分布在活动横梁24四角的四根丝杆28等等，活动横梁24上固定嵌设螺母与丝杆28螺接，通过直线导轨对活动横梁24升降进行导向，确保其竖直寸动升降，机架上最佳在活动横梁24下设置缓冲器37，避免活动横梁24到底后与机架发生撞击本申请摒弃了传统激光成形设备的成形缸，代之以型板组件，摒弃了成形缸中的活塞，代之以安装在活动横梁24上的成形板，限位件将型板组件和成形板密封连接形成容粉空间，成形板随活动横梁24进行精密寸动(20～80微米/次)，并在成形过程中重复数万次，20～80微米寸动与成形过程的分层(切片)相适应，以保证成片的熔化/烧结，并精密“堆积”而成形，活动横梁24受寸动驱动系统而完成寸动；

传统的SLM机器由于活塞驱动的特点，活塞在下行程终点，还要伸出一个行程的距离，因而其活塞-驱动器-活塞杆系统的总长度比本设计总长度要长一个行程的距离，采用该结构取代了成形缸，突破了成形缸的制约，对大中型SLM设备均可适用，其工程价值极大。

所述寸动升降驱动装置为固定安装于机架上的成形缸，成形缸的内侧与型板组件内侧密封连通，成形底板5定位于成形缸的活塞上。可以通过成形缸配合型板组件避免浪费。

所述限位件为激光熔化系统17在成形底板5上与工件同步成形的伴生筒25，所述伴生筒25套设于工件外侧并与工件同高，所述伴生筒25横截面为方形、圆形或与工件外形匹配的随形。在工件激光熔化成形的过程中，在工件外侧同步激光熔化成形一个伴生筒25，伴生筒25随着工件高度增加而同步增加，伴生筒25包覆在工件外围，其下端生产在成形板上，其上端与型板组件内侧壁衔接，从第二次铺粉开始，伴生筒25内侧形成容粉空间，用于容粉，由于其可以根据工件外径进行调节，其与工件之间的间隙小，在激光熔化成形过程中，伴生筒25内多余的粉末较少，节省粉末，避免了粉末浪费，伴生筒25的横截面可以根据工件外形进行适应性选择，对于方形工件，可以选择选择方形伴生筒25，针对圆形会近圆形工件，可以选择圆形伴生筒25或随形伴生筒25等，还可以根据工件外形选择椭圆形伴生筒25等其他与工件外形接近的伴生筒25，实现粉末的节省，除了采用伴生筒25外还可以是其他可以弹性伸缩的材料制成的筒形件，其上下两端分别与型板组件和成形底板5密封连接，此为本领域技术人员根据本专利技术方案很容易想到的等同替换结构，属于本专利保护范围。

所述伴生筒25圆周外侧表面与成形底板5外缘对齐，型板组件下端密封固定设有密封环33，所述密封环33与成形底板5和伴生筒25至少一个的圆周外侧表面密封接触。在首次激光熔化成形时，型板组件套设在成形底板5伴外侧，二者共同形成容粉空间，第一次成形后，成形底板5下降一层高度，同时伴生筒25在成形底板5上开始随工件一同成形，型板组件则由包覆底板逐渐向包覆伴生筒25过渡，由于伴生筒25外侧与成形底板5外侧对齐，能够保持型板组件与成形底板5和伴生筒25之间配合一致，在型板组件下端设置密封环33，则将型板组件与成形底板5或伴生筒25密封衔接，避免有粉末从型板组件和伴生筒25或成形底板5之间的缝隙向下漏出。

所述限位件包括伸缩筒34、伸缩梁35、第二伺服电机和第二减速机，所述伸缩梁35与丝杆28活动螺接，伸缩梁35侧壁安装于直线导轨上，高度方向能够弹性伸缩的伸缩筒34下端密封固定安装于活动横梁24上侧表面上，伸缩筒34上端密封固定安装于伸缩梁35下侧表面，型板组件、伸缩梁35以及伸缩筒34内侧与成形底板5表面之间恰能够围成一个与成形室密封连通的容粉空间。伸缩筒34安装在活动横梁24上，需对粉末密封，并包围在成形底板5廓外，活动横梁24上用以控制成形底板5的垂直寸动和快速复位。伸缩筒34顶部与伸缩筒34梁相连，连接精度需保证粉末密封，并包围在成形底板5轮廓外，导轨保证了上、下位移的精度。

所述型板组件包括主型板31和副型板32，呈框形的主型板31固定安装于激光成形室1下端成型口上，副型板32能够拆卸的固定安装于主型板31上，所述主型板31和副型板32水平对齐形成设备的铺粉基面，成形底板5圆周外侧与副型板32内侧壁完全匹配，成形底板5或成形底板5上限位件能够与副型板32配合形成容粉空间。主型板31为与激光成形室1下端成型口匹配的固定结构，副型板32外侧壁与主型板31配合一致即可，副型板32内侧壁与限位件外形一致配合，当限位件为伴生筒25时，副型板32则与伴生筒25外形一致配合(同样为方形、圆形和随形)，可以最大程度的减小容粉空间，副型板32可以根据工件尺寸以及与工件匹配的限位件尺寸进行调配，实现了根据工件尺寸的自由调整，最大程度的节省粉末，副型板32可以通过螺丝安装在主型板31上，实现安装和拆卸，主型板31上可以设置台阶面，副型板32放置在台阶面上，然后通过螺丝连接，该结构可以实现副型板32的定位和安装，确保安装后与主形板和激光成形室1底面水平对齐。

还设有成形台26，成形台26包括自下而上顺序叠设的隔热板、叉件板、加热板和高度调节板36，叉件板上形成有供插设插板伸入的插槽结构，成形底板5固定安装于成形台26的加热板上方。成形底板5用于与型板组件和限位件形成容粉空间，以及托持工件，加热板用于给成形底板5加热，避免工件突然预冷发生变形，叉件板用于工件成形后，用叉车等插板装置将叉件板及其上方工件取出，便于取件操作，隔热板用于避免工件的热量传导到活动横梁24上，确保活动横梁24精度，成形台26最佳与成形底板5外形和大小一致，成形台26也可以大于成形底板5，成形台26取代活塞，成形台26顶面的成形底板5取代活塞顶面的成形板，传统的SLM机器的活塞高度与本设计成形台26高度接近，再加上驱动其的高度，接近一个行程的长度S，由于活塞驱动的特点，活塞在下行程终点，还要伸出一个行程的距离，因而其活塞-驱动器-活塞杆系统的总长度接近3S(行程为S)。而本设计总长度仅接近2S。

机架上还设有成形罩18和成形缸筒19，所述成形罩18包覆于激光成形室1和激光熔化系统17外侧，成形罩18上设有用于观察激光成形室1内的成形透视窗22以及用于进入成形罩18内的上检修门20，成形缸筒19上端与成形罩18下端衔接，型板组件、限位件、成形底板5和寸动升降驱动装置均包覆于成形缸筒19内，成形缸筒19上设有用于取出工件的取件门23以及用于进入成形缸筒19内的下检修门21。通过成形罩18和成形缸筒19分布对光成形室、激光熔化系统17外侧和活动横梁24外围区域进行包覆，起到保护的作用，通过透视窗实现对内部加工情况的观察，通过检修门实现工人进入检修设备。

所述成形底板5上设有至少一个漏粉孔，机架上还设有漏粉通道38，该漏粉通道38一端与成型板上漏粉孔连通，漏粉通道38另一端能够与抽气装置连通，所述漏粉通道38上设有闭合开关。零件打印好后，将漏粉通道38内的开关打开，容粉空间内的粉末直接抽出来，减少人员直接接触粉末，清粉也方便。

一种激光成形技术的型板方法，包括以下步骤：

步骤一：在成型室下端成型口处安装框形的型板组件和密封环33，并使型板组件上端表面与成型室底面水平对齐；

步骤二：在活动横梁24或成形缸活塞上安装成形底板5；

步骤三：活动横梁24或成形缸活塞带动成形底板5到达初步成型位置，此时成形底板5与成型室底面之间存在一次铺粉的高度差，成形底板5与型板组件之间形成容粉空间；

步骤四：成型室内刮粉装置启动，刮粉装置将送粉箱中送入成型室内的粉末刮到成形底板5与型板组件之间的容粉空间内，激光熔化系统17激光熔化成型一层工件剖面，同时在工件外围成型一层伴生筒25剖面；

步骤五：活动横梁24或成形缸活塞带动成形底板5寸动下降，成型室内刮粉装置再次刮粉到容粉空间内，激光熔化系统17再在工件表面激光熔化成型一层工件剖面，同时在伴生筒25表面激光熔化成型一层伴生筒25剖面，如此循环激光熔化加工，最终形成完整的工件和套设在工件外围与工件等高的伴生筒25；

步骤六：活动横梁24或成形缸活塞下降，使工件和伴生筒25脱离型板组件，将伴生筒25和工件取出，然后将伴生筒25从工件外围取下即可。

其中步骤一和步骤二中，通过机加工获得型板组件的主型板31，并将主型板31固定安装在成型室下端成型口内侧，将一整张板材固定安装在主型板31上，且该整张板材与主型板31以及成型室底面水平对齐，该整张板材完全覆盖主型板31内侧空间，将该整张板材中间部位与活动横梁24或成形缸活塞上成形台26固定连接，然后，通过激光熔化系统17对该整张板材进行激光切割，切割后与主型板31连接部分成为副型板32，与活动横梁24或成形缸活塞上成形台26固定连接部分成为成形底板5。利用SLM设备的激光束，按型板组件内轮廓或成形底板5的外廓切割整张板材，获得的分离件为成副型板32和成形底板5，该种方式保证了副型板32和成形底板5的完美匹配，避免了因加工误差导致成形底板5与副型板32干涉的问题出现，同时实现了成形底板5初始位置的精确定位。

其中步骤一和步骤二中，通过机加工获得型板组件的主型板31、副型板32和成形底板5，并将主型板31固定安装在成型室下端成型口内侧，副型板32固定安装在主型板31内侧，成形底板5安装在活动横梁24的成形台26上，其中副型板32的内轮廓和成形底板5的外轮廓分别按照设计进行单独加工，或以副型板32的内轮廓作为基准加工成形底板5外轮廓，或以成形底板5的外轮廓作为基准加工副型板32的内轮廓。

主型板31、副型板32和成形底板5进行机加工的方式如铣、线切割等，三者分别按设计制造主型板31和副型板32以及成形底板5，可以根据设计要求成系列制造；按副型板32的内轮廓配作(机械加工)成形底板5的外轮廓，而获得成形底板5：或反过来，按成形底板5的外廓配作主、副型板32的内轮廓而获得型板组件内轮廓，这两种加工方式的加工精度更高，更具有灵活性。