一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备制造技术

本发明专利技术公开了一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，舱室系统包括舱室，舱室内的工作面上平铺设置有基板；基材粉末铺排机构用于在基板表面铺排基材粉末；激光选区熔化成型系统用于在基板上选择熔化区域，并熔化基材粉末；超快激光加工系统用于在基板表面抛光，并阵列预制若干盲孔；增强相颗粒落料机构用于在基板表面铺排增强相颗粒，并将增强相颗粒填充于盲孔内。通过激光增材、减材、布料等多工序高度集成及工序间的高效衔接，实现增强相在基体材料中均匀可控分布的复合材料一体化成型，解决增强相颗粒随机排布、粘连、团聚、材料整体性能离散性较大等问题，具有设计‑制造自由度高、加工过程精确可控、兼顾加工质量及效率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料或构件制备，具体涉及一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备。

技术介绍

1、多元异质、功构一体的复合材料或梯度材料是指由金属、高分子、陶瓷等两种或者多种材料经过复合成型工艺而形成的多元异质材料，传统的复合材料成型方法主要有轧制、粉末冶金烧结等。近年来，随着增材制造技术的发展，诸如激光选区熔化、激光立体成形等方法逐步在复合材料增材制造领域获得应用研究，常见的工艺手段是将基体粉末与增强相粉末混料后进行激光烧结成形。然而，上述方法所得复合材料增强相在基体中空间分布是随机的，即直接混料成型的方式难以实现增强相颗粒在基体材料中均匀弥散或定制化排布，增强相局部聚集或分布稀疏均会对复合材料整体性能诸如声、光、电等性能造成不良影响，无法匹配工况使用要求，同时，增强相随机分布也限制了复合材料功能及结构设计的自由度。

2、阵列式复合材料制备的核心难点在于，1)如何实现增强相颗粒的定制化阵列排布，2)如何实现掺杂有增强相颗粒的复合材料一体化成型。通过在基板表面预制盲孔，并将增强相颗粒准确落入盲孔中是实现增强相颗粒的定制化阵列排布的可行方式之一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，包括舱室系统、激光选区熔化成型系统、超快激光加工系统和异质粉末铺排系统；

2.根据权利要求1所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述激光选区熔化成型系统包括有连续激光器(1)以及光路传输系统，所述光路传输系统设置于所述舱室(6)上，所述光路传输系统包括依次连接的传输光纤(2)、反射镜(3)、扫描振镜(4)和F-THETA场镜(5)，所述传输光纤(2)和所述连续激光器(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述超快激光加工系统包括超快...

【技术特征摘要】

1.一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，包括舱室系统、激光选区熔化成型系统、超快激光加工系统和异质粉末铺排系统；

2.根据权利要求1所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述激光选区熔化成型系统包括有连续激光器(1)以及光路传输系统，所述光路传输系统设置于所述舱室(6)上，所述光路传输系统包括依次连接的传输光纤(2)、反射镜(3)、扫描振镜(4)和f-theta场镜(5)，所述传输光纤(2)和所述连续激光器(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述超快激光加工系统包括超快激光器(20)，所述超快激光加工系统和所述激光选区熔化成型系统共用一个光路传输系统，超快激光器(20)通过光纤和所述反射镜(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述舱室(6)内还设置有基板加热机构(10)，所述基板加热机构(10)用于加热所述舱室(6)内部。

5.根据权利要求1所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述舱室(6)内还设置有循环净化系统，所述循环净化系统用于为所述舱室(6)内部提供惰性气体氛围。

6.根据权利要求1所述的一种冷热激光复合增减材一体化集成制造装备，其特征在于，所述基材粉末铺排机构包括基板粉缸(19)、基板回收粉缸(11)和刮粉臂组件(7)，所述基板粉缸(19)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽明，王伟，谭华，易伟，王治国，张哲，侯蔼麟，谢玉江，魏连峰，赵勇，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：