[實用新型]一種激光3D制造裝置

有效

• 申請號: 201822233856.X
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209532097U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 張長慧;瞿秋雨;陳世杰;裴旭;侯志偉;蔣素琴;王琦;徐健聰;王敏明
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 馮曉昀

本實用新型公開了一種激光3D制造裝置，包括激光發射器和分光系統，所述激光發射器發出的光經過分光系統分成多組激光束，其中一組激光束垂直射于工件表面形成圓形光斑，其余的激光束分別傾斜射于工件的表面分別形成橢圓形光斑，所述圓形光斑小于其他激光束的橢圓形光斑，當橢圓形光斑有多個的時候、托圓形光斑的大小各不相同，所述較小的光斑位于較大的光斑范圍內。從上述結構可知，本實用新型的一種激光3D制造裝置，通過分光裝置與照射裝置，使得增材制造激光改變，從而在加工區域形成一個存在溫度梯度的光斑，使打印時產生的溫度梯度變得平緩，從而使成型的物體不會發生開裂。

技術領域

本實用新型涉及一種激光增材制造的技術領域，具體涉及一種激光3D制造裝置。

背景技術

激光增材制造俗稱3D打印，融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數字模型文件為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術。

對于金屬的激光增材加工制造中一般會選擇性激光燒結法，其加工過程是做又稱為選擇性激光燒結，其加工過程是鋪粉裝置將活動缸體中的粉末材料平鋪在成型缸體中已成型零件的，上表面并加熱，控制系統控制激光束按照該層的截面輪廓在粉末上掃描，使粉末的溫度升至熔化點，進行燒結，并與下面已成型的部分實現粘結。當一層截面燒結完成后，缸體工作臺下降一個層的厚度，鋪料裝置又在上面鋪上一層均勻密實的粉末，進行新一層截面的燒結，直至完成整個模型。由于受熱不均勻產生應力與氣泡從而造成材料成型不穩定與壽命短的問題產品存儲時間過長后會因為內應力釋放而變形。對容易發生變形的地方設計支撐，表面質量一般。

公開號為CN107603121A的一種耐翹曲防開裂的ABS3D打印線材，這個專利僅僅在材料方面做出改變，而對于其它材料沒有什么效果，僅僅局限于其一種材料，具有相當大的局限性。

申請號為201710099473.5的一種陶瓷3D打印擠出成型裝置和方法只是采用了二位三通電磁閥與螺桿閥控制陶瓷材料的輸送及及時停止，提高了打印的精度；螺桿采用聚四氟乙烯管，打印時不會粘住陶瓷材料，摩擦阻力非常小，保證材料流動的順暢，防止氣泡的產生；通過設置外部加熱部分對打印擠出的陶瓷坯體進行烘烤，加快坯體的干燥速度，加快了打印的速度；同時加熱部分發出的熱量也可對擠出套內部的陶瓷材料進行加熱，進一步保證了材料流動的順暢，防止氣泡的產生。該專利雖然提出防止產生氣泡而開裂，但僅僅只限于陶瓷，不能對其他材料有防裂作用。

申請號為201611049166.8實用新型公開了一種3D打印線材及其制備方法，所述制備方法包括：將丙烯腈、丁二烯、苯乙烯塑料、聚乳酸、光敏樹脂、尼龍、鋁粉、陶瓷纖維、引發劑、交聯劑和色料混合后熔融，形成熔融液M；將所述熔融液M拉絲成型得到所述3D打印線材；解決了普通的線材由于冷卻速度不同，引起不均勻的收縮，容易導致線材成型后發生翹曲，影響成型品的質量的問題。該專利僅僅在3D打印線材方面改進，并不是對所有打印材料有用，具有相當大的局限性，沒有達到防止所有打印材料開裂。

公開號為205826151U的一種SLS技術所使用的溫場測量裝置僅可以控制單個區域加熱溫度的改變，而未實現對加熱中心外圍區域的溫度控制問題，不能起到控制加工材料周圍溫度場的作用。

綜上所述，采用擇性激光燒結法或者采用一種耐翹曲防開裂的ABS3D打印線材具有實際可行性，但并未達到理想的效果。

實用新型內容