[發明專利]一種應力控制3D打印再制造裝置及再制造方法

在審

• 申請號: 201510549746.2
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105239080A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 張永康;顧永玉;羅紅平;黃志剛;張永俊
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C23C24/10;C21D10/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖;沈悅濤

1.一種應力控制3D打印再制造裝置,其特征在于：包括機身、安裝在機身上的工作臺、與工作臺連接的工作臺控制器、安裝在機身上圖像采集裝置、激光系統、送料系統、打印頭和計算機；激光系統包括小功率高頻率的打印激光器、大功率低頻率的沖擊激光器和激光系統控制器，送料系統由送料裝置、送料管道和與送料裝置相連接的送料控制器組成；計算機通過數據線分別與工作臺控制器、激光器控制器、送料控制器和圖像采集裝置連接；激光器控制器分別與打印激光器、沖擊激光器和打印頭連接；送料裝置通過送料管道與打印頭相連接。

2.根據權利要求1所述的應力控制3D打印再制造裝置，其特征在于：所述打印頭由送料嘴、反射鏡和透鏡組組成，所述送料裝置通過送料管道與送料嘴相連接。

3.根據權利要求1所述的應力控制3D打印再制造裝置，其特征在于：所述計算機內置有圖像采集系統和處理系統。

4.一種利用權利要求3所述應力控制3D打印再制造裝置的再制造方法，其特征在于：包括如下步驟：

1）將清洗好的待修復工件安裝通過夾具安裝在工作臺上；

2）通過圖像采集系統采集待修復工件的三維圖像，并通過計算機建立三維CAD模型與工件原始設計模型比對確定修復區域和修復余量；

3）送料裝置將融覆材料送至打印頭，涂布在工件待修復處，激光器控制器控制打印激光器發出融覆激光束，掃描融覆層材料，使融覆層材料熔化并與底層材料融合，再通過控制工作臺旋轉工件，完成所有待修復部位；

4）通過激光器控制器控制打印激光器發出消融激光束，采用消融激光束對工件表面進行修整使其達到原始設計的尺寸精度和表面精度；

5）通過激光器控制器啟動沖擊激光器發出去應力激光束，利用去應力激光束沖擊工件修復區域消除工件修復因受熱不均產生的殘余拉應力；

6）通過激光器控制器控制沖擊激光器產生強化激光束對工件表面進行沖擊強化，使工件表面形成殘余壓應力層。