[發(fā)明專利]等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711031476.1
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107570707A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戚文軍;劉建業(yè);牛留輝;黃文歡;高文華;徐卡里;關(guān)子民
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東漢邦激光科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;B23K26/38;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44334
• 代理人: 謝志為,肖昀

1.一種等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，包括氣保護成形室和控制模塊，所述氣保護成形室內(nèi)設(shè)有成形工作臺，所述成形工作臺用于承載逐層堆積成形的工件，其特征在于，還包括：

激光切削裝置，所述激光切削裝置發(fā)出脈沖或連續(xù)激光聚焦于所述成形工作臺上的工件上；

等離子成形裝置，包括運動機構(gòu)、等離子成形槍，以及與所述等離子成形槍連接的等離子發(fā)生器和送粉裝置，所述運動機構(gòu)設(shè)置于所述成形工作臺的上方，所述等離子成形槍連接于所述運動機構(gòu)；

控制模塊，分別與所述激光切削裝置和等離子成形裝置連接，用于控制所述等離子成形裝置產(chǎn)生等離子微弧，所述等離子微弧聚焦在所述等離子成形槍輸出的粉末上在所述成形工作臺上成形出所述工件；以及，用于控制所述激光切削裝置對所述工件的輪廓進行切削。

2.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述等離子成形槍內(nèi)設(shè)有電極和粉末輸送腔，所述電極和所述粉末輸送腔分別設(shè)于所述等離子成形槍的中部和邊緣，所述電極與一等離子發(fā)生器連接，所述粉末輸送腔與一送粉器連接，所述等離子發(fā)生器和送粉器設(shè)置于所述氣保護成形室外部。

3.如權(quán)利要求2所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述等離子成形槍內(nèi)還設(shè)有保護氣送氣腔和冷卻水腔至少之一，所述保護氣送氣腔或所述冷卻水腔設(shè)于所述等離子成形槍的內(nèi)部。

4.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述等離子成形槍提供成形過程的等離子微弧，所述等離子微弧的直徑為0.8mm～1.2mm，沉積速率500～1500mm³/h，沉積厚度50μm～500μm。

5.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，激光切削裝置包括激光器和掃描振鏡，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)掃描振鏡反射偏轉(zhuǎn)后，聚焦和運動在所述工件上。

6.如權(quán)利要求5所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述激光器為連續(xù)激光器，所述連續(xù)激光器產(chǎn)生的激光的波長為1.06微米，聚集在所述工件上的光斑直徑為50μm～70μm，所述連續(xù)激光器的功率為40W～500W。

7.如權(quán)利要求5所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述激光器為脈沖激光器，所述脈沖激光器的脈沖寬度為200ps～1ps，光斑直徑為10μm～30μm，脈沖峰值功率大于400MW，平均功率10W～100W。

8.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述3D打印設(shè)備還設(shè)有：

真空抽氣裝置，用于抽取所述氣保護成形室內(nèi)的氣體；

氣體循環(huán)凈化裝置，用于循環(huán)凈化所述氣保護成形室內(nèi)的氣體；

氧濃度探測儀，用于探測所述氣保護成形室內(nèi)的氧氣濃度。

9.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述氣保護成形室內(nèi)還設(shè)有成形缸，所述成形工作臺設(shè)于所述成形缸內(nèi)。

10.如權(quán)利要求1所述的等離子增材與激光切削的3D打印設(shè)備，其特征在于，所述氣保護成形室內(nèi)的氧氣濃度小于100ppm，以及，所述成形工件尺寸為250mm*250mm*300mm。