[發(fā)明專利]一種3D打印激光結(jié)燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611067822.7
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106696263B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂露
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花市九鼎智遠知識產(chǎn)權(quán)運營有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/268;B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 房云

本發(fā)明公開了一種3D打印激光結(jié)燒器，屬于3D打印配件領(lǐng)域。本發(fā)明的一種3D打印激光結(jié)燒器，包括由下至上順序連接的激光發(fā)生部，光束調(diào)節(jié)部和結(jié)燒頭，所述光束調(diào)節(jié)部包括濾光模塊，所述濾光模塊通過角度調(diào)節(jié)模塊與光束擴展棱鏡相連。本發(fā)明的一種3D打印激光結(jié)燒器具有增加激光光束的光照面積，同時能夠在光源出對光源的照射角度進行調(diào)整，降低對控制器移動速度、移動距離精確度的要求，能夠更加靈活的對非規(guī)則平面進行結(jié)燒，降低使用成本，利于選擇性激光加工大面積推廣和應(yīng)用的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燒結(jié)器，特別是一種3D打印激光結(jié)燒器。

背景技術(shù)

3D 打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式，在添加劑制造技術(shù)中三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印機相對于其他的添加劑制造技術(shù)而言，具有速度快，價格便宜，高易用性等優(yōu)點。目前典型的快速成型的方法有：光固化立體造型SLA(StereoLithography Apparatus)、分層物件制作LOM(Laminated ObjectManufacturing)、選擇性激光燒結(jié)SLS(Selective Laser Sintering)和熔融沉積造型FDM(Fused Deposition Modeling)等。

選擇性激光加工(SLS)又稱選區(qū)激光燒結(jié)，是以CO₂激光器為能源，利用計算機控制紅外激光束對非金屬粉末、金屬粉末或復(fù)合物的粉末薄層，以一定的速度和能龜密度按分層面的二維數(shù)據(jù)進行扣描燒結(jié)，層層堆積，最后形成成形件。由于SLS工藝具有粉末選材廣泛、適用性廣、制造工藝比較簡單、成形精度高、無需支撐結(jié)構(gòu)、可直接燒結(jié)零件等諸多優(yōu)點，成為當(dāng)前發(fā)展最快、最為成功的且已經(jīng)商業(yè)化的RP方法之一，在現(xiàn)代制造業(yè)得到越來越廣泛的重視。

現(xiàn)有的選擇性激光加工裝置由粉末缸、成型缸、激光器、計算機控制系統(tǒng)四部分組成。工作時，粉末缸活塞上升，先在基體上用滾筒均勻鋪上一薄層金屬粉末，并將其加熱至略低于材料熔點，以減少熱變形，并利于與前一層面的結(jié)合。然后，激光束在計算機控制光路系統(tǒng)的精確引導(dǎo)下，按照零件的分層輪廓有選擇地進行燒結(jié)，使材料粉末燒結(jié)或熔化后凝固形成零件的一個層面，沒有燒過的地方仍保持粉末狀態(tài)，并可作為有懸臂的微結(jié)構(gòu)下一層燒結(jié)的支撐。燒結(jié)完一層后，基體下移一個截面層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪設(shè)新粉，計算機控制激光束再次掃描進行下一層的燒結(jié)。如此循環(huán)，層層疊加，就得到三維零件。最后，將未燒結(jié)的粉末回收至粉末缸中，取出成型件，再進行打磨、烘干等后處理工藝，最終形成滿足要求的原形或制件。

但是現(xiàn)有的選擇性激光加工裝置僅通過計算機來控制激光的光路，通過計算機控制反射鏡的翻轉(zhuǎn)角度和翻轉(zhuǎn)速度來實現(xiàn)對光路的控制，如專利號CN201310060577.7，發(fā)明名稱：一種3D激光快速成型機，公開對光路的控制為光源控制器，同樣是單純靠計算機進行控制，這樣的控制方法雖然快速有效，但是在精度上會有一定的偏差。激光光束的光照面積極小，需要在移動速度、移動距離上進行精準(zhǔn)的控制，對控制反射鏡翻轉(zhuǎn)的控制器的穩(wěn)定性要求極高，但是往往這樣的高精度很難達到，容易出現(xiàn)重復(fù)結(jié)燒的現(xiàn)象，重復(fù)結(jié)燒會導(dǎo)致成品與預(yù)設(shè)產(chǎn)品之間的差異，更甚者可能會破壞材料而致使生產(chǎn)失敗；這樣的高精度設(shè)備不僅在生產(chǎn)上具有一定難度，生產(chǎn)成本奇高，同時維護成本、使用成本也很高，這樣的裝置并不利于選擇性激光加工的大面積推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種增加激光光束的光照面積，同時能夠在光源出對光源的照射角度進行調(diào)整，降低對控制器移動速度、移動距離精確度的要求，能夠更加靈活的對非規(guī)則平面進行結(jié)燒，降低使用成本，利于選擇性激光加工大面積推廣和應(yīng)用的3D打印激光結(jié)燒器。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種3D打印激光結(jié)燒器，包括由下至上順序連接的激光發(fā)生部，光束調(diào)節(jié)部和結(jié)燒頭，所述光束調(diào)節(jié)部包括濾光模塊，所述濾光模塊通過角度調(diào)節(jié)模塊與光束擴展棱鏡相連。