一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，包括：运动工作台、基板、主热源、第一激光模块、第二激光模块、模式选择模块、送丝机和保护气瓶；基板水平固定在运动工作台上表面；主热源位于基板上方，且主热源正下方形成熔池；第一激光模块和第二激光模块位于主热源上方，且对称设置在熔池两侧；模式选择模块分别与第一激光模块和第二激光模块连接；送丝机的出口位于主热源正下方；保护气瓶的出口位于主热源上方。通过两束脉冲激光在时间序列上交互冲击和空间位置上的耦合振荡作用，实现了增材制造成形件熔凝组织有效细化，提升了增材件的力学性能及其各向同性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增材制造，更具体的说是涉及一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统及方法。

技术介绍

1、目前，增材制造技术是基于“离散-堆积”原理，利用三维数字模型构建“二维化”成形路径，通过将填充材料沿规划路径进行分层沉积、逐层累加，直接制造实体零部件或产品的先进制造技术。相比于锻造、机械加工等传统制造技术，增材制造技术具有材料利用率高、生产周期短、成本低等优势，尤其适用于复杂、难加工零部件的快速响应制造，在航空航天、轨道交通、汽车制造和生物医疗等领域具有广阔应用前景。

2、但是，增材制造过程中，高能量密度热源作用下的液态熔池具有体积小、温度高、冷却速率快等特点，尤其是凝固界面前沿温度梯度大，导致熔凝组织粗大、成分分布不均匀。此外，“自下而上”的制造方式伴随着反复高温热循环过程，进一步加剧熔凝组织不均匀性。上述增材制造固有的工艺特点，导致成形件力学性能各向异性，限制了其在关键重要承力零部件中的推广应用。

3、cn109759710a公开了一种基于激光高频振荡熔池的电弧熔丝增材制造方法，通过微动扫描模式的高频脉冲激光能量搅拌熔池，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，包括：运动工作台、基板、主热源、第一激光模块、第二激光模块、模式选择模块、送丝机和保护气瓶；

2.根据权利要求1所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，还包括主热源电源；所述主热源产生激光或电弧；

3.根据权利要求1所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，所述第一激光模块包括依次连接的第一激光电源和第一激光器，所述第一激光器用于产生第一脉冲激光；

4.根据权利要求3所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，所述第一脉冲激光的直径与...

【技术特征摘要】

1.一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，包括：运动工作台、基板、主热源、第一激光模块、第二激光模块、模式选择模块、送丝机和保护气瓶；

2.根据权利要求1所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，还包括主热源电源；所述主热源产生激光或电弧；

3.根据权利要求1所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，所述第一激光模块包括依次连接的第一激光电源和第一激光器，所述第一激光器用于产生第一脉冲激光；

4.根据权利要求3所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，所述第一脉冲激光的直径与所述第二脉冲激光的直径相同，均为φ；

5.根据权利要求4所述的一种基于双束脉冲激光交互激振的增材制造系统，其特征在于，所述第一脉冲激光的光斑中心与熔池中线的距离为d3；所述第二脉冲激光的光斑中心与熔池中线的距离为d4，且满足0.5φ≤d3≤φ，0.5φ≤d4≤φ。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王义朋，张硕，李红，张禹，栗卓新，李国栋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：