【技术实现步骤摘要】
一种高精度激光增减材的复合制造装置
本专利技术属于激光加工
,涉及一种高精度激光增减材的复合制造装置。
技术介绍
激光选区熔化技术(SelectiveLaserMelting,SLM)是基于材料离散-逐渐累加的方法制造实体零件的激光增材制造技术,其具体以高功率激光为热源,逐层熔融金属粉末,可以直接制造出具有复杂精细结构的零件(加工精度高),该技术能够实现具有复杂结构的致密材料的快速、无模的近净成型,为复杂、精细结构零件的一体化制备提供新的思路,尤其为航空航天、医疗器械、精密机床、电子通讯等领域中的关键精密零部件的成型提供了一个简单、快速、低成本、绿色化的从粉末到整件的柔性制造技术,具有美好的应用前景。但是受制于粉末的尺度、粉末粘附和粉末球化、层间台阶效应、激光聚焦光斑尺寸、微裂纹以及受热不均导致的残余拉应力和变形等的影响,SLM成型零件的复杂、精细程度、表面粗糙度、致密度及机械力学综合性能等仍与用户期待有较大差距。因此,开发一种能够顺利解决SLM成型零件的几何尺寸精度低、表面质量差、残余拉应力大和内部缺陷多等问题进而实现高精度、一体化的近净成型的技术极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术SLM成型零件的几何尺寸精度低、表面质量差、残余拉应力大及内部缺陷多的缺陷,进而提供一种实现高精度、一体化的近净成型的制造设备。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种高精度激光增减材的复合制造装置,包括密封成型室、惰性保护气源、加工成型平台、光 ...
【技术保护点】
1.一种高精度激光增减材的复合制造装置,其特征在于,包括密封成型室、惰性保护气源、加工成型平台、光路选取系统及控制装置;/n所述惰性保护气源与密封成型室连接,为密封成型室提供惰性保护气体;/n所述加工成型平台布置在所述密封成型室内,其中光路选取系统布置在所述加工成型平台的上方;/n所述加工成型平台上设有加工位,加工成型平台的下方设有丝杠,加工成型平台固定在丝杠的滑块上,所述丝杠与丝杠电机连接,加工成型平台可在丝杠电机的驱动下在丝杠上前后滑动;/n所述光路选取系统布置在加工成型平台的正上方,其包括相互平行且沿丝杠方向布置的增材独立激光光路和减材独立激光光路这两条独立激光光路,每条独立激光光路包括一套依次排布的激光器、扩束镜、扫描振镜及聚焦场镜,各独立激光光路不共用设备;/n所述控制装置分别与惰性保护气源、丝杠电机、加工成型平台及光路选取系统电信号连接,控制装置可控制惰性保护气源使得密封成型室内充满惰性保护气体,而后根据需求驱动丝杠电机加工成型平台滑动使得加工位对准所需的独立激光光路并控制光路选取系统加工部件,重复该操作直至部件加工完成即可。/n
【技术特征摘要】
1.一种高精度激光增减材的复合制造装置,其特征在于,包括密封成型室、惰性保护气源、加工成型平台、光路选取系统及控制装置;
所述惰性保护气源与密封成型室连接,为密封成型室提供惰性保护气体;
所述加工成型平台布置在所述密封成型室内,其中光路选取系统布置在所述加工成型平台的上方;
所述加工成型平台上设有加工位,加工成型平台的下方设有丝杠,加工成型平台固定在丝杠的滑块上,所述丝杠与丝杠电机连接,加工成型平台可在丝杠电机的驱动下在丝杠上前后滑动;
所述光路选取系统布置在加工成型平台的正上方,其包括相互平行且沿丝杠方向布置的增材独立激光光路和减材独立激光光路这两条独立激光光路,每条独立激光光路包括一套依次排布的激光器、扩束镜、扫描振镜及聚焦场镜,各独立激光光路不共用设备;
所述控制装置分别与惰性保护气源、丝杠电机、加工成型平台及光路选取系统电信号连接,控制装置可控制惰性保护气源使得密封成型室内充满惰性保护气体,而后根据需求驱动丝杠电机加工成型平台滑动使得加工位对准所需的独立激光光路并控制光路选取系统加工部件,重复该操作直至部件加工完成即可。
2.根据权利要求1所述的一种高精度激光增减材的复合制造装置,其特征在于,所述增材独立激光光路包括增材激光器、增材光路扩束镜、增材光路扫描振镜及增材光路聚焦场镜;
所述减材独立激光光路包括减材激光器、减材光路扩束镜、减材光路扫描振镜及减材光路聚焦场镜。
3.根据权利要求2所述的一种高精度激光增减材的复合制造装置,其特征在于,所述控制装置分别与增材激光器及减材激光器连接。
4.根据权利要求2所述的一种高精度激光增减材的复合制造装置,其特征在于,所述增材激光器发出的激光束为连续激光,其波长为1064nm,功率为100~1000W,光斑直径为50~200μm,扫描速度为50~2000mm/s;
所述减材激光器发出的激光束为皮秒脉冲激光束或飞秒脉冲激光束;
皮秒脉冲激光束的参数为:脉宽为13ps,频率为1~2MHz,功率为0~180W,扫描速度为1~10mm/...
【专利技术属性】
技术研发人员:何博,高双,兰亮,谭志俊,张奇,
申请(专利权)人:上海工程技术大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。