一种多光束增材制造设备及方法技术

本发明专利技术属于增材制造相关技术领域，其公开了一种多光束增材制造设备及方法，所述设备包括增材制造装置及至少一个激光束产生及控制模块，激光束产生及控制模块与增材制造装置相对设置，增材制造装置包括成形平台及成形缸，成形缸连接于成形平台；激光束产生及控制模块包括激光器、多个扩束准直及扫描系统、多个聚焦系统、多个出光口、正棱锥镜及安装平台，正棱锥镜的底面设置在安装平台上，其与激光器相对设置；激光器设置在正棱锥镜的上方；多个扩束准直及扫描系统绕正棱锥镜的中心轴均匀排布；聚焦系统位于扩束准直及扫描系统及出光口之间，且聚焦系统位于扩束准直及扫描系统下方。本发明专利技术较低了成本，提高了效率，适用性较强。

A multi beam additive manufacturing equipment and method

【技术实现步骤摘要】
一种多光束增材制造设备及方法
本专利技术属于增材制造相关
，更具体地，涉及一种多光束增材制造设备及方法。
技术介绍
作为最具潜力的一种增材制造方法，金属增材制造技术基于零件三维模型，以金属粉末/丝材为原料，在高能束流的作用下，以分层熔化、逐层叠加的方式直接制造致密的金属零件。由于能实现几乎任意复杂形状金属零件的整体制造成形，因此该技术在航空航天、武器装备、医疗等领域具有重要的应用价值。然而，成形效率以及成形零件尺寸偏小限制了该技术的快速发展以及应用范围。因此，多能束增材制造技术成为研究的热点，它是通过使用多个能束同时扫描或者分区扫描的方式实现大尺寸宽幅面的快速成形。然而，在目前的多光束增材制造技术中，普遍是通过增加激光器的数量来扩大成形幅面，该方法过程复杂、不易实现，而且每个激光束的能量利用率较小；同时，由于相互干涉等原因，目前还不能实现每束激光都能对整个幅面进行扫描加工的效果；另一个方面，目前的多光束增材制造装配体积较大，造价成本较高，难以得到大规模的应用。目前，本领域相关技术人员已经做了一些研究，如中国专利201680本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多光束增材制造设备，其特征在于：/n所述设备包括增材制造装置及至少一个激光束产生及控制模块，所述激光束产生及控制模块与所述增材制造装置相对设置，所述增材制造装置包括成形平台(3)及成形缸(8)，所述成形缸(8)连接于所述成形平台(3)；/n所述激光束产生及控制模块包括激光器(9)、多个扩束准直及扫描系统、多个聚焦系统、多个出光口、正棱锥镜及安装平台(14)，所述正棱锥镜的底面设置在所述安装平台(14)上，其与所述激光器(9)相对设置；所述激光器(9)设置在所述正棱锥镜的上方；多个所述扩束准直及扫描系统绕所述正棱锥镜的中心轴均匀排布；所述聚焦系统位于所述扩束准直及扫描系统及所述出光口之间...

【技术特征摘要】
1.一种多光束增材制造设备，其特征在于：
所述设备包括增材制造装置及至少一个激光束产生及控制模块，所述激光束产生及控制模块与所述增材制造装置相对设置，所述增材制造装置包括成形平台(3)及成形缸(8)，所述成形缸(8)连接于所述成形平台(3)；
所述激光束产生及控制模块包括激光器(9)、多个扩束准直及扫描系统、多个聚焦系统、多个出光口、正棱锥镜及安装平台(14)，所述正棱锥镜的底面设置在所述安装平台(14)上，其与所述激光器(9)相对设置；所述激光器(9)设置在所述正棱锥镜的上方；多个所述扩束准直及扫描系统绕所述正棱锥镜的中心轴均匀排布；所述聚焦系统位于所述扩束准直及扫描系统及所述出光口之间，且所述聚焦系统位于所述扩束准直及扫描系统下方；
所述激光器(9)用于向所述正棱锥镜发射一束激光束；所述正棱锥镜用于将所述激光束均匀分成多束激光束；多束激光束依次分别通过多个所述扩束准直及扫描系统、多个所述聚焦系统及多个所述出光口后同时辐照所述成形平台(3)上的粉末以进行激光选区熔化成形。


2.如权利要求1所述的多光束增材制造设备，其特征在于：所述激光器(9)的中心轴与所述正棱锥镜的中心轴重合。


3.如权利要求1所述的多光束增材制造设备，其特征在于：所述扩束准直及扫描系统的数量、所述聚焦系统的数量及所述出光口的数量相同。


4.如权利要求1所述的多光束增材制造设备，其特征在于：所述正棱锥镜为正n棱锥镜，n为大于等于3的正整数。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王泽敏，孟梁，曾晓雁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42