【技术实现步骤摘要】
激光增材与激光微纳加工一体化装置与方法该申请将可能作为后续专利申请(包括，但不限于，中国专利技术专利申请、中国技术申请、PCT申请、基于巴黎公约的国外申请)的优先权基础。
本专利技术属于3D打印和精细加工制造领域，特别涉及一种激光增材与激光微纳加工一体化的装置与方法。
技术介绍
增材制造由于其复杂的结构及个性化制造方面的独特优势，在航空航天、生物医疗等领域引起了越来越多的关注。但目前的增材制造技术主要关注的问题是零件的成形，很难兼顾零件表面的功能，如：润湿性能、光学性能、电磁性能的需求。当对零件表面功能有特殊要求时，通常需要在增材制造结束后，通过离线后处理的方式对零件表面进行特殊功能化处理。但现有技术存在难以精准定位、效率较低、工序复杂、成本较高等技术问题没有解决。激光微纳加工是制造功能性表面的重要方法之一，但其加工的主要对象是实物无遮挡的表面，对于复杂结构的表面及内侧的加工，由于受限于空间而具有极大的难度。为了解决上述技术问题，本专利技术将激光微纳加工结合到增材制造的分层制造技术中，提出了创新的技术
【技术保护点】
1.一种激光增材制造与激光微纳加工一体化装置，其特征在于，所述一体化装置包括双光束同轴动态聚焦扫描系统，气体控制系统，粉末铺设系统，机械运动系统，激光选区熔化系统，激光微纳加工系统和软件控制系统；/n所述气体控制系统用于所述一体化装置的打印机腔体抽真空及通入保护气体；所述粉末铺设系统用于在所述打印机腔体内铺设粉末材料；所述机械运动系统通过控制升降台的升降和刮粉装置的运行来控制所述一体化装置中其它系统的机械运动；/n所述双光束同轴动态聚焦扫描系统用于将两束不同作用的激光束进行调控；所述激光选区熔化系统包括所述双光束同轴动态聚焦扫描系统和激光选区熔化用激光器，用于对所述粉末材料...
【技术特征摘要】
1.一种激光增材制造与激光微纳加工一体化装置，其特征在于，所述一体化装置包括双光束同轴动态聚焦扫描系统，气体控制系统，粉末铺设系统，机械运动系统，激光选区熔化系统，激光微纳加工系统和软件控制系统；
所述气体控制系统用于所述一体化装置的打印机腔体抽真空及通入保护气体；所述粉末铺设系统用于在所述打印机腔体内铺设粉末材料；所述机械运动系统通过控制升降台的升降和刮粉装置的运行来控制所述一体化装置中其它系统的机械运动；
所述双光束同轴动态聚焦扫描系统用于将两束不同作用的激光束进行调控；所述激光选区熔化系统包括所述双光束同轴动态聚焦扫描系统和激光选区熔化用激光器，用于对所述粉末材料进行分层成形，获得成形零件；所述激光微纳加工系统包括所述双光束同轴动态聚焦扫描系统和激光微纳加工用激光器，用于对所述成形零件侧壁及表面加工形成预定的图案化微纳结构；
所述软件控制系统用于控制整个一体化过程，包括控制所述抽真空、通入保护气体及氧含量的监控；控制所述粉末铺设系统摊铺所述粉末材料及所述粉末材料层厚度的设置；控制所述激光选区熔化系统预定扫描路径的规划及扫描参数的设置；控制所述激光微纳加工系统预定结构化图案及加工参数的设置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双光束同轴动态聚焦扫描系统可以将两条光路上的激光分别经扩束镜扩束后再由动态聚焦镜聚焦，然后所述两束激光再经过二向色镜进行合束，最后经过二维扫描振镜实现扫描。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光选区熔化系统还包括第一水冷机和第一光学组件。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述激光选区熔化用激光器为连续激光或脉宽大于1us以上的脉冲激光器，激光选区熔化用激光的波长范围为300nm-10.6μm。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光微纳加工系统还包括第二水冷机和第二光学组件。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述激光微纳加工用激光器为脉宽为大于1fs和小于100ns的脉冲激光器，激光微纳加工用激光的波长范围为13.5nm-1080nm。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光选区熔化预定扫描路径的规划及扫描参数的设置包括激光选区熔化用激光功率、扫描速度和扫描间距；所述激光微纳加工预定结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮，吴文杰，马红林，范树迁，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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