[實用新型]3D打印裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721927863.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207823957U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 劉建業(yè);戚文軍;胡高峰;徐卡里;牛留輝;朱昊威;高文華;關子民;黃文歡;李艷青
• 申請（專利權）人: 廣東漢邦激光科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權代理有限公司 44334
• 代理人: 謝志為;肖昀

一種3D打印裝置包括：成型工作臺，設置在成型工作室內；鋪粉裝置和激光器，所述激光器為光纖激光器，包括依次設置的連續(xù)激光種子源和脈沖激光種子源、光纖耦合器及光纖放大器，所述連續(xù)激光種子源和脈沖激光種子源輸出的光束經(jīng)過光纖耦合器及光纖放大器后輸出連續(xù)激光或脈沖激光；其中：所述連續(xù)激光用于對所述鋪設粉末的成型工作臺掃描成型，所述脈沖激光用于對打印成型件邊緣進行精密加工。所述3D打印裝置穩(wěn)定性高，精度好，成本低。

技術領域

本實用新型涉及一種激光3D打印技術，尤其涉及一種基于連續(xù)脈沖激光的選區(qū)激光熔化3D打印裝置。

背景技術

選區(qū)激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技術是目前金屬3D打印技術中成型精度最高的成型方法，SLM技術是利用高密度激光斑點在具有保護氣氛的箱體里進行的二維圖形的快速掃描，使熔化的金屬粉末材料凝固成20μm-30μm的薄層，并逐層堆積打印出精密的3D成型件，廣泛應用于航空航天，生物醫(yī)療等行業(yè)的精密零部件、植入器件制造。盡管SLM打印精度可達到0.05mm-0.02mm，但受制于粉末粒度，激光聚焦光斑尺寸、逐層打印等材料與工藝因數(shù)，SLM技術成型零部件的尺寸精度和表面粗糙度仍然無法滿足高精密零部件的精度要求。

脈沖激光器具有高穩(wěn)定性、低成本、高峰值功率等優(yōu)勢，采用這種超快脈沖激光器加工脆硬、超薄材料，割口光滑(粗糙度Ra＜1.0μm)無熱損傷，屬于冷加工，是目前材料微加工領域出現(xiàn)的“顛覆性技術”。然而，目前國外進口的皮秒固體脈沖激光器價格昂貴，系統(tǒng)復雜，穩(wěn)定性差，根本無法應用于SLM快速成型的精密加工。

實用新型內容

有鑒于此，有必要提供一種3D打印裝置，利用光纖激光的連續(xù)或脈沖激光打印并加工工件，可滿足3D打印系統(tǒng)高穩(wěn)定性、高精度、低成本的要求。

本實用新型提供了一種3D打印裝置，所述3D打印裝置包括：

成型工作臺，設置在成型工作室內；

鋪粉裝置，用于在所述成型工作臺鋪設粉末；

第一激光器，所述第一激光器為光纖激光器，包括依次設置的連續(xù)激光種子源和脈沖激光種子源、光纖耦合器及光纖放大器，所述連續(xù)激光種子源和脈沖激光種子源輸出的光束經(jīng)過光纖耦合器及光纖放大器后輸出連續(xù)激光或脈沖激光；

激光控制模塊，所述激光控制模塊與所述第一激光器連接，用于控制所述第一激光器輸出連續(xù)激光或脈沖激光；

第一掃描振鏡，所述第一掃描振鏡用于將所述第一激光器輸出的連續(xù)激光或脈沖激光通過第一掃描振鏡聚焦在鋪設在所述成型工作臺上的粉末，其中：

所述連續(xù)激光用于對所述鋪設在所述成型工作臺上的粉末掃描成型，所述脈沖激光用于對成型件進行精密加工,所述脈沖激光的焦距范圍為100～500mm。

優(yōu)選地，還包括攝像頭，

在通過所述連續(xù)激光掃描成型出平面時，通過所述攝像頭獲取所述平面的表面形貌后，所述脈沖激光對所述平面輪廓進行精密加工，并通過所述攝像頭進行實時監(jiān)控。

優(yōu)選地，還包括第二激光器，

在所述第一激光器對所述鋪設粉末的成型工作臺掃描成型和輪廓加工完成后，所述第二激光器對所述成型的表面進行微結構減材加工。

優(yōu)選地，所述第二激光器沿相互垂直的兩個方向移動地設置于所述成型工作臺的上方，所述第二激光器為皮秒或者飛秒激光器，并且所述第二激光器的焦距范圍為5～100mm。

優(yōu)選地，還包括熱處理機構，所述熱處理機構用于對所述成型工作室進行熱處理，所述熱處理機構包括設置在所述成型工作臺上的加熱元件，用于對粉末進行預熱，和/或，

所述熱處理機構包括設置在所述成型工作室內的輻射源，用于對所述成型件的面成型軌跡進行加熱。