[發(fā)明專利]基于同軸送絲的激光三維制造方法與同軸送絲裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410373071.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104259461A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段宣明;劉基權(quán);曹洪忠;范樹遷;曹良成;徐佼
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 張琴

1.一種同軸送絲裝置，包括真空箱體、密封設(shè)置在真空箱體內(nèi)的環(huán)形光束發(fā)生裝置及絲材輸送打印裝置，其特征在于：所述環(huán)形光束發(fā)生裝置包括相互配合并產(chǎn)生中空環(huán)形光束的圓錐鏡與內(nèi)圓錐鏡，以及傾斜設(shè)置并將中空環(huán)形光束轉(zhuǎn)換成環(huán)錐形光束的環(huán)形凹面鏡，所述圓錐鏡與內(nèi)圓錐鏡同軸設(shè)置，所述環(huán)錐形光束軸線與環(huán)形光束軸線相垂直；所述絲材輸送打印裝置包括用于輸送絲材的送絲管、設(shè)置在送絲管上的矯直機構(gòu)、打印噴頭及設(shè)置在打印噴頭上方的加熱裝置；所述送絲管與所述環(huán)錐形光束同軸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸送絲裝置，其特征在于：所述打印噴頭與環(huán)錐形光束同軸。

3.一種基于權(quán)利要求1-2任一項所述的同軸送絲裝置的激光三維制造方法，其特征在于主要包含以下步驟：

(1)激光器發(fā)射出的激光束由圓錐鏡、內(nèi)圓錐鏡依次切割變向，形成中空無光的環(huán)形光束；

(2)環(huán)形光束再經(jīng)由傾斜設(shè)置的環(huán)形凹面鏡換向，形成半徑漸減的環(huán)錐形光束；

(3)絲材由置于環(huán)錐形光束中心處的送絲管輸送至工作底板上，輸送過程中，絲材依次經(jīng)過矯直機構(gòu)矯直與加熱裝置加熱，最終由打印噴頭擠出；

(4)擠出的絲材在環(huán)錐形光束的照射及加工表面的熔池?zé)醾鲗?dǎo)共同作用下被加熱、熔化而進(jìn)入熔池內(nèi)，打印噴頭按預(yù)先設(shè)定好的路徑行走，分層噴出絲材并層層疊加，直至完成整個工件。