一种动态偏振控制的增减复合激光加工光学组件及其应用制造技术

技术编号:45935779 阅读:17 留言:0更新日期:2025-07-25 17:59
本发明专利技术涉及多幅面金属增材制造技术领域,尤其涉及一种动态偏振控制的增减复合激光加工光学组件及其应用,所述光学组件包括:若干增材光路和减材光路,所述增材光路包括增材光源、全反高透镜和振镜,所述增材光源、全反高透镜和振镜在激光传导方向上依次设置;所述增材光路包括至少一路反射光路和至少一路透射光路;所述减材光路包括减材光源和至少一路偏振反射光路;不同偏振反射光路之间通过一全反镜进行光传导,来自上一路偏振反射光路的偏振光通过全反镜进入下一偏振反射光路。本发明专利技术将多个增材光源与单个减材光源结合,单个减材光源通过减材光路可切换至任意增材光路,与增材光路构成多幅面协同加工系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多幅面金属增材制造,尤其涉及一种动态偏振控制的增减复合激光加工光学组件及其应用,通过将集成选择性激光熔化(slm)增材制造与超短脉冲激光减材加工相结合的光学系统,该光学系统用于加工多幅面,通过创新偏振分光与双色镜耦合设计实现单减材激光器对多加工幅面的动态切换。


技术介绍

1、激光选区熔化(slm)打印零件过程中,存在部分未完全熔化的粉末粘附在侧表面形成挂渣的现象,这些挂渣会影响零件的尺寸精度和表面粗糙度,一般只能通过喷砂、抛光等表面处理工序进行去除,而针对结构复杂的零件,其内部也存在挂渣,内部的挂渣难以通过喷砂、抛光等表面处理工序去除,导致零件的成品率较低,这不仅影响零件的生产效率和打印成本,而且也限制了slm的应用范围。

2、采用slm与皮秒激光切割相结合的激光增减材复合3d打印工艺可以解决slm打印零件侧表面粘附挂渣的问题,从而提高了3d打印零件的尺寸精度和表面质量。

3、但是,传统激光增减材复合3d打印设备采用分光镜静态分光方案,存在能量利用率低、光路灵活性不足的问题,另一种采用减材激光器单独配置扫描系统,导致成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述反射光路的数量与透射光路的数量相同或不同,优选地,当n为偶数时,所述反射光路的数量与透射光路的数量相同;当n为奇数时,所述反射光路的数量为透射光路的数量±1;

3.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述第一全反高透镜和第一振镜之间设置有第一1/4波片,所述第一1/4波片用于将S偏振光转换为圆偏振光。

4.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述第二全...

【技术特征摘要】

1.一种动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述反射光路的数量与透射光路的数量相同或不同,优选地,当n为偶数时,所述反射光路的数量与透射光路的数量相同;当n为奇数时,所述反射光路的数量为透射光路的数量±1;

3.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述第一全反高透镜和第一振镜之间设置有第一1/4波片,所述第一1/4波片用于将s偏振光转换为圆偏振光。

4.根据权利要求1所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述第二全反高透镜和第二振镜之间设置有第二1/4波片,所述第二1/4波片用于将p偏振光转换为圆偏振光。

5.根据权利要求1-4任一项所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,所述1/2波片与偏振分光镜构成偏振方向旋转器,用于将s偏振激光全反至第一全反高透镜。

6.根据权利要求1-4任一项所述的动态偏振控制的复合激光加工光学组件,其特征在于,当所述待打印幅面n≥3时,所述光学组件的增材光路包括如上所述反射光路和透射光路,所述减材光路包括减材光源和n-1路偏振反射光路,所述减材光源发射的减材激光通过偏振反射光路分为s偏振光和...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄见洪郑晖林文雄吴鸿春葛燕
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所
类型:发明
国别省市:

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