非衍射式环形激光束发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非衍射式环形激光束发生器，包括安装平台、准直镜、第一、二锥棱镜、激光入射光纤和激光射出光纤，激光入射光纤、准直镜、第一、二锥棱镜和激光射出光纤沿激光发射方向顺序的安装于安装平台上，激光入射光纤和激光射出光纤与安装平台固定定位，准直镜、第一、二锥棱镜分别能沿激光发射方向直线滑动的安装于安装平台上，且第一、二锥棱镜的锥顶相背设置，激光入射光纤发射出的高斯分布激光束经过同轴正对的准直镜、第一、二锥棱镜后由激光射出光纤射出，本实用新型专利技术通过第一、二锥棱镜将高斯分布激光束转化成环形激光束，可以按需求调整入射波能量分布，减轻了熔池的扰动和溅射，提高了打印产品的塑性、冲击韧性和疲劳寿命。和疲劳寿命。和疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】
非衍射式环形激光束发生器


[0001]本技术涉及一种增材制造金属激光熔化成形
，特别涉及一种非衍射式环形激光束发生器。

技术介绍

[0002]增材制造，粉末床激光熔化(LPBF——Laser Powder bedFunion)即3D金属打印选择性激光熔化成形(SLM—— Selected Laser Melting)技术，已成为精度最高、最为重要的3D金属打印技术。激光束按各层数字模型路径依次扫描平铺的金属粉末，形成平面结构，层层叠加形成3维结构。SLM 技术中，目前全世界均采用高斯(Gaussian)分布的激光束(下简称高斯束)，其熔化金属粉末的熔体动力学表明，高斯束具有过于强大的局部强度，束腰以内，轴心附近拥有～86％的入射波功率。重复的热—冷循环更恶化了这一问题:熔池气化和在底层熔池的反冲压力的积累，引起飞溅(Spatter)、匙形孔状的熔池的产生；导致各种缺陷(defects)如：孔隙率 (porosity)和表面粗糙度上升；柱状晶和残余应力增长，机械性能的各向异性倾向上升；相对密度下降，大大降低了打印的产品的塑性、冲击韧性和疲劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非衍射式环形激光束发生器，其特征是：包括安装平台(1)、准直镜(2)、第一锥棱镜(3)、第二锥棱镜(4)、激光入射光纤(6)和激光射出光纤(7)，所述激光入射光纤、准直镜、第一锥棱镜、第二锥棱镜和激光射出光纤沿激光发射方向顺序的安装于安装平台上，所述激光入射光纤和激光射出光纤与安装平台固定定位，准直镜、第一锥棱镜、第二锥棱镜分别能够沿激光发射方向直线滑动的安装于安装平台上，且第一锥棱镜和第二锥棱镜的锥顶相背设置，所述激光入射光纤发射出的高斯分布激光束经过同轴正对的准直镜、第一锥棱镜和第二锥棱镜后由激光射出光纤射出。2.如权利要求1所述的非衍射式环形激光束发生器，其特征是：第一锥棱镜和第二锥棱镜沿垂直激光发射方向的平面对称设置。3.如权利要求1所述的非衍射式环形激光束发生器，其特征是：所述第一锥棱镜和第二锥棱镜的底面均为垂直于激光发射方向的平面。4.如权利要求1所述的非衍射式环形激光束发生器，其特征是：所述准直镜和第一锥棱镜之间还同轴的设有扩束镜(5)，所述扩束镜能够沿轴向直线滑动的设于安装平台上。5.如权利要求4所述的非衍射式环形激光束发生器，其特征是：所述安装平台上固定设有与高斯分布激光束发射方向平行的直线导轨(8)，直线导轨上能...

【专利技术属性】
技术研发人员：余本军，颜家川，王锦洋，陈振东，
申请(专利权)人：江苏永年激光成形技术有限公司，
类型：新型
国别省市：