一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备及成形方法技术

本发明专利技术涉及一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备及成形方法，属于增材制造技术领域，该设备包括点光源或线性光源、振镜、透镜、成形仓、成形基板、传动机构和固定平台，振镜或成形仓可绕成形仓中心轴旋转，使激光在成形表面上的扫描区域相对成形表面发生旋转；具体为在振镜底部安装有可使振镜绕成形仓中心轴旋转的旋转装置，或在成形仓底部安装有可使成形仓绕其中心轴旋转的旋转组件。本发明专利技术采用单一激光振镜实现了激光成形设备成形区域为传统设备的四倍，解决了传统增材制造设备单光源成形幅面有限的技术问题，避免了多激光振镜系统工作时复杂的协调控制过程，同时也避免了拼接区成形失败的问题；设备核心部件少，降低了设备研发制造成本。

A Laser Forming Equipment and Forming Method for Single Vibrator Wide Area Addition

The invention relates to a laser forming equipment and forming method for large-scale material addition of single galvanometer, which belongs to the field of material addition manufacturing technology. The equipment includes point light source or linear light source, galvanometer, lens, forming bin, forming base plate, transmission mechanism and fixed platform. The galvanometer or forming bin can rotate around the central axis of forming bin to make the scanning area of laser on the forming surface relative to the forming surface. Rotation occurs; specifically, a rotating device is installed at the bottom of the galvanometer to rotate the galvanometer around the central axis of the forming silo, or a rotating component is installed at the bottom of the forming silo to rotate the forming silo around its central axis. The invention adopts a single laser galvanometer to realize that the forming area of the laser forming equipment is four times as large as that of the traditional equipment, solves the technical problem of the limited forming area of the single light source of the traditional material increasing manufacturing equipment, avoids the complicated coordinated control process of the multi-laser galvanometer system when working, and avoids the failure of the splicing area forming at the same time; the few key components of the equipment reduce the research and manufacture of the equipment. Cost.

【技术实现步骤摘要】
一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备及成形方法
本专利技术属于增材制造
，特别是涉及一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备及成形方法。
技术介绍
选区激光熔化(又称作增材制造或金属3D打印)技术，是近些年来出现的一种新型加工方法，该技术采用的原材料均为几十到几百微米的粉末，在成型过程中，通过供粉机构与铺粉机构将粉末均匀平摊在成形基板上，再利用激光等能量源将表面特定几何形状区域的粉末熔化，产生冶金结合，最终使零件逐层长出从而实现立体成型的过程。随着该项技术的普及应用，对于成形尺寸较大的设备需求越来越旺盛，然而目前市面上的选择性激光熔化设备主要使用单激光振镜系统作为成形光路，受限于单振镜系统的工作区域范围，市面上的单激光SLM设备的成型区域最大仅约280mm×280mm，因此成形工件的尺寸也受到了限制，无法直接加工成形大尺寸零部件。为了解决单激光SLM设备成形工件的尺寸限制问题，公布号CN103071797A提出一种多振镜大幅面选择性激光熔化SLM设备，其中将成形区域划分为四个子区域，每个子区域上设置独立的激光振镜系统，从而可以加工生产出相比于传统设备尺寸扩大四倍的金属工件；公布号C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，包括光源、振镜、透镜、成形仓、成形基板、传动机构和固定平台，其特征在于：所述振镜或成形仓可绕成形仓中心轴旋转，使激光在成形表面上的扫描区域相对成形表面发生旋转。

【技术特征摘要】
1.一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，包括光源、振镜、透镜、成形仓、成形基板、传动机构和固定平台，其特征在于：所述振镜或成形仓可绕成形仓中心轴旋转，使激光在成形表面上的扫描区域相对成形表面发生旋转。2.根据权利要求1所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述振镜底部安装有可使振镜绕成形仓中心轴旋转的旋转装置。3.根据权利要求2所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述旋转装置包括振镜转动电机、直角减速器和转动轴承B，所述振镜转动电机与直角减速器的一端连接，所述直角减速器的另一端与转动轴承B连接，所述转动轴承B安装在振镜底部。4.根据权利要求1所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述成形仓底部安装有可使成形仓绕其中心轴旋转的旋转组件。5.根据权利要求4所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述旋转组件包括转动基台、齿轮、转动轴承A和转台电机，所述转动基台设置在成形仓底部并通过转动轴承A安装在固定平台上，所述转动基台的外部为齿轮结构并与齿轮啮合，所述齿轮由转台电机控制转动。6.根据权利要求5所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述固定平台上开孔，所述传动机构穿过固定平台的孔安装在转动基台上。7.根据权利要求1所述的一种单振镜大幅面增材制造激光成形设备，其特征在于：所述光源为点光源或线性光源，所述线性光源与振镜之间设有分光器。8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的单振镜大幅面增材制造激光成形设备的成形方法，其特征在于：包括如下步骤：1)设备采用点光源，成形零件在前处理激光路径规划过程中，对每一层的扫描区域进行扇形分割，再将成形零件的信息导入激光成形设备的数控系统中进行激光成形；2)成形表面激光在其激光扫描范围中进行扫描，同时控制转动基台持续转动使...

【专利技术属性】
技术研发人员：程锦泽，谭鹏刚，李澄，李广生，
申请(专利权)人：天津镭明激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12