[發明專利]一種激光與微波復合加工成型的裝置

在審

• 申請號: 201810007700.1
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108161008A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 顏丙功;江開勇;呂培杰;張際亮;王霏;路平;康磊;靳玲;樂其河
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本發明公開了一種激光與微波復合加工成型的裝置，包括激光發生系統、微波發生系統、真空系統、鋪粉系統以及總控制器。所述激光發生系統包括激光器，所述激光器與激光振鏡相連接，所述激光振鏡固定在所述真空腔的正上方；所述微波發生系統與真空腔相連接；所述真空系統包括圓柱形真空腔、機械泵、擴散泵、泄氣閥、PLC及壓力傳感器；所述鋪粉系統包括儲粉腔、粉末回收腔、工件升降臺和鋪粉刮刀，所述儲粉腔內有粉末升降臺，所述粉末升降臺與工件升降臺連接電動推桿上下運動，所述鋪粉刮刀通過左右運動刮粉，所述真空腔通過阻波網與真空系統相連接。本發明能夠實現微波與激光同步制造，通過微波預熱粉末，提高激光熔化增材制造的質量與效率。

技術領域

本發明涉及一種激光與微波復合增材制造系統

背景技術

激光熔化增材制造技術是在激光束熱作用下，使金屬粉末完全熔化，經冷卻后與金屬固體焊合成型，通過層層疊加材料堆積出三維實體。在制造的過程中，由于工件急冷急熱，容易造成內部殘余熱應力過大等諸多問題，因此傳統的激光熔化增材制造需要進一步熱處理。

發明內容

為了克服上述技術的不足，本發明提供了一種激光與微波復合加工成型的裝置，在激光成型過程中，使基體與粉末保持在一定的溫度，有效緩解急冷急熱的加工狀態，提高制造工件的性能。

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種激光與微波復合加工成型的裝置，包括激光發生系統、微波發生系統、真空系統、鋪粉系統以及總控制器；

所述真空系統包括圓柱形真空腔、機械泵、擴散泵、泄氣閥、PLC及紅外傳感器、壓力傳感器；所述機械泵、擴散泵通過抽真空管與真空腔連接；所述泄氣閥的一端連通真空腔，另一端延伸到真空腔外；所述紅外傳感器、壓力傳感器的一端連通真空腔，另一端通過PLC連接至總控制器；

所述激光發生系統包括激光器，所述激光器與激光振鏡相連接，所述激光振鏡固定在所述真空腔的正上方，所述激光振鏡的下方還設置一激光透鏡；

所述微波發生系統通過波導腔與真空腔相連接，并且所述波導腔連通真空腔的那一端設置有微波透鏡；

所述鋪粉系統包括儲粉腔、粉末回收腔、工件升降臺和鋪粉刮刀，所述儲粉腔內有粉末升降臺，所述粉末升降臺與工件升降臺連接電動推桿后沿著上下方向往復運動，所述鋪粉刮刀設置在儲粉腔的開口外，并沿著左右方向往復運動刮粉；

所述真空腔內懸掛設有一保溫腔，所述保溫腔與粉末升降臺的最高位置之間留有一定的高度形成讓位空間，使得所述鋪粉刮刀通過所述讓位空間；所述保溫腔的末端為開口端，所述工件升降臺通過所述開口升入保溫腔內；

所述真空腔通過阻波網與抽真空管相連接，所述阻波網阻擋微波進入抽真空管；所述真空腔通過激光透鏡與激光發生系統相連接，所述真空腔通過微波透鏡與微波發生系統相連接；所述總控制器與真空系統、激光發生系統、微波發生系統及真空腔系統相連接。

在一較佳實施例中：所述激光器與激光振鏡通過光路連接，激光通過激光透鏡透射到真空腔內的工作臺面。

在一較佳實施例中：所述鋪粉刮刀長度大于儲粉腔長度。

在一較佳實施例中：所述鋪粉刮刀長度大于工件升降臺長度。

在一較佳實施例中：所述機械泵與擴散泵串聯工作。

在一較佳實施例中：所述微波發生系統在真空腔內水平方向微波的范圍可調，作為輔助熱源對不同高度工件預熱。

在一較佳實施例中：所述鋪粉系統通過電動推桿啟停高度差控制鋪粉高度。

在一較佳實施例中：所述鋪粉系統通過電動推桿的啟停高度差控制粉末供給量。

相較于現有技術，本發明的技術方案具備以下有益效果：