The invention provides a laser beam focusing laser head and laser coaxial coaxial fuse fuse forming equipment, the laser beam is focused laser beam coaxial fuse head comprises a lens (2), a plurality of mirrors (5) and a plurality of focusing lens (6), beam splitting lens (2) capable of parallel laser the received (1) divided into one by one at each mirror (5) of the multi beam laser beam branch (8), mirror (5) and a focusing lens (6) corresponding to each set, a focusing lens (6) were able to mirror the corresponding (5) branch of the reflected laser beam (8) after focusing convergence to a common focus (9). Beam laser focusing laser head and laser coaxial coaxial fuse fuse forming equipment using transmission laser beam refraction, realize coaxial wire into; so as to realize the isotropic two-dimensional laser fuse deposition, solve the lateral wire scanning deposition anisotropy.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光增材制造
，具体是一种分束激光聚焦同轴熔丝激光头，还是一种含有该分束激光聚焦同轴熔丝激光头的分束激光聚焦同轴送丝沉积成形设备。
技术介绍
激光沉积成形技术是一种将3D数模分层切片并生成扫描轨迹，以高功率激光为热源，激光沿着扫描轨迹熔化粉末或丝材直接逐层堆积的近净成形工艺。为了防止金属熔化凝固过程中的氧化和氢脆，成形系统通常在惰性气体保护箱中，通过惰性气体循环系统将惰性气体充满手套箱。激光熔覆头固定在机械手或数控机床上，粒度为30μm～250μm的金属粉末通过送粉器惰性气体载送到激光聚焦点内，或直径0.8mm～2.0mm的金属丝材通过送丝机送到激光聚焦点内，材料受到激光加热熔化并凝固沉积在基体上，数控机床或机械手程序控制激光头的运动完成激光扫描沉积成形。对于粉末材料，激光送粉沉积过程中，通过气雾化或旋转电极法制备的粉末材料，其形貌、粒度和化学成分的一致性较难控制，因此会影响后续的激光沉积工艺一致性。并且，成形过程是一个由点到线、由线到面、再由面到体的自然重力堆积过程，以粉末为原材料，扫描堆积过程形成的凝固边界区域过多，因此凝固金属的堆积过程容易出现气孔、未熔合和微裂纹等微缺陷。这些微缺陷会降低成形金属样件的动态疲劳和静态拉伸力学性能。激光送丝沉积成形，由于丝材在成分和形貌的一致性优于粉末材料，丝材的机械送进方式、熔化状态更容易控制。成形过程的原材料堆积界面减少，减少微缺陷萌生
【技术保护点】
一种分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，所述分束激光聚焦同轴熔丝激光头包括分束透镜(2)、多个反射镜(5)和多个聚焦透镜(6)，分束透镜(2)能够将接收到的平行激光(1)分为一一射向每个反射镜(5)的多束分支激光束(8)，反射镜(5)与聚焦透镜(6)一一对应设置，每个聚焦透镜(6)均能够将对应的反射镜(5)反射的分支激光束(8)聚焦后会聚为一个共同的焦点(9)。
【技术特征摘要】
1.一种分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，所述分束激光聚焦同轴熔
丝激光头包括分束透镜(2)、多个反射镜(5)和多个聚焦透镜(6)，分束透镜(2)
能够将接收到的平行激光(1)分为一一射向每个反射镜(5)的多束分支激光束(8)，
反射镜(5)与聚焦透镜(6)一一对应设置，每个聚焦透镜(6)均能够将对应的反
射镜(5)反射的分支激光束(8)聚焦后会聚为一个共同的焦点(9)。
2.根据权利要求1所述的分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，多个反
射镜(5)围绕分束透镜(2)和焦点(9)之间的连线均匀分布，所有的反射镜(5)
位于垂直于该连线的一个平面上，每个反射镜(5)均位于分束透镜(2)和焦点(9)
之间，聚焦透镜(6)位于反射镜(5)和焦点(9)之间。
3.根据权利要求2所述的分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，该连线
沿竖直方向设置，分束透镜(2)位于焦点(9)的上方，分束透镜(2)能够接收竖
直向下的平行激光(1)，聚焦透镜(6)一一对应的设置于反射镜(5)的下方。
4.根据权利要求3所述的分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，所述分
束激光聚焦同轴熔丝激光头还包括镜片支架(3)，镜片支架(3)呈立方体结构，分
束透镜(2)设置于镜片支架(3)的顶部的中心，反射镜(5)设置于镜片支架(3)
的中部，聚焦透镜(6)设置于镜片支架(3)的下部。
5.根据权利要求4所述的分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，所述分
束激光聚焦同轴熔丝激光头还包括激光头外壳和导丝管(4)，分束透镜(2)、反射镜
(5)、聚焦透镜(6)和镜片支架(3)均设置于激光头外壳内，导丝管(4)的一部
分或全部位于该激光头外壳内，导丝管(4)能够将金属丝以弧线形输送至焦点(9)
并且该金属丝在焦点(9)处的切线与该连线重合。
6.根据权利要求4所述的分束激光聚焦同轴熔丝激光头，其特征在于，所述分
束激光聚焦同轴熔丝激光头还包括激光头外壳和导丝管(4)，分束透镜(2)、反射镜
(5)、聚焦透镜(6)和镜片支架(3)均设置于激光头外壳内，导丝管(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，王玉岱，李怀学，邹世坤，陈俐，张升，孙帆，丁利，胡全栋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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