【技术实现步骤摘要】
兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置及方法
本专利技术属于先进制造
，更具体地，涉及兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置及方法。
技术介绍
激光选区熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)是应用前景最广的高性能金属增材制造技术之一，它通过对逐层预铺的金属粉末施加选择性的激光扫描熔化与堆积，实现复杂金属构件的整体成形。然而，市面上通用的SLM装备一般采用低功率激光器，成形效率偏低(一般仅为5-40cm3/h)，无法满足批量生产需求。为解决这一问题，国内外研究机构近期相继提出了基于双光束协同加工的新型SLM装备，此类装备同时配备了低功率激光源和高功率激光源，通过低功率激光和高功率激光的配合实现金属零部件的成形。对于双光束SLM技术而言，如何实现低功率激光束与高功率激光束的快速、可靠切换，并兼顾成形尺寸和装备成本，是发展该技术所必须解决的核心问题。然而，国内外现有的双光束SLM装备尚未给出理想的解决方案。例如，专利CN108580896A公开了一种包含两套扫描振镜系统的双光束SLM装...
【技术保护点】
1.一种兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，包括第一激光源(1)、第二激光源(2)、光束切换组件和扫描加工组件(3)，其中：/n所述第一激光源(1)用于输出中/低功率激光束，以实现高精度SLM成形，所述第二激光源(2)用于输出中/高功率激光束，以实现高效率SLM成形，整个成形过程中所述第一激光源(1)和第二激光源(2)错时工作或仅其中一个工作；/n所述光束切换组件包括第一反射镜(4)、第二反射镜(5)和运动机构(7)，所述第一反射镜(4)和第二反射镜(5)错位布置，并可在所述运动机构(7)的驱动下实现位置调整，以保证两者错时工作，其中所述第一反射镜(4...
【技术特征摘要】
1.一种兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，包括第一激光源(1)、第二激光源(2)、光束切换组件和扫描加工组件(3)，其中：
所述第一激光源(1)用于输出中/低功率激光束，以实现高精度SLM成形，所述第二激光源(2)用于输出中/高功率激光束，以实现高效率SLM成形，整个成形过程中所述第一激光源(1)和第二激光源(2)错时工作或仅其中一个工作；
所述光束切换组件包括第一反射镜(4)、第二反射镜(5)和运动机构(7)，所述第一反射镜(4)和第二反射镜(5)错位布置，并可在所述运动机构(7)的驱动下实现位置调整，以保证两者错时工作，其中所述第一反射镜(4)用于将准直后的所述中/低功率激光束反射至所述扫描加工组件(3)，所述第二反射镜(5)用于将准直后的所述中/高功率激光束反射至所述扫描加工组件(3)；
所述扫描加工组件(3)用于将所述光束切换组件反射的中/低功率激光束或中/高功率激光束聚焦在金属粉末床表面，以此完成金属零部件的高精度和高效率的SLM成形。
2.如权利要求1所述的兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，所述第一反射镜(4)和第二反射镜(5)错位布置在反射镜支座(6)上，该反射镜支座(6)与所述运动机构(7)相连，并与导轨(8)滑动配合，通过该运动机构(7)的驱动可带动所述反射镜支座(6)及其上的所述第一反射镜(4)和第二反射镜(5)沿所述导轨(8)移动。
3.如权利要求1所述的兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，所述低功率激光束的输出功率小于500W，中功率激光束的输出功率为500W～1000W，高功率激光束的输出功率大于1000W。
4.如权利要求3所述的兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，所述高功率激光束的输出功率优选大于1000W且小于等于10000W，进一步优选为2000W～6000W。
5.如权利要求1所述的兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其特征在于，所述扫描加工组件为二轴扫描振镜与F-Theta聚焦镜的组合，或者是动态聚焦扫描振镜。
6.如权利要求1-5任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏恺文，曾晓雁，李祥友，范有光，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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