[發明專利]一種激光成型設備

在審

• 申請號: 201910362349.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110153417A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 陳根余;許建波;龍雨;劉旭飛;陳焱;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司;大族激光智能裝備集團有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明屬于激光制造技術領域，尤其涉及一種激光成型設備，第一動力輸出源帶動成型基板沿豎直方向移動，第二動力輸出源帶動刮粉裝置移動到成型基板的上方，并將成型粉末鋪在成型基板上，陣列激光源發射多束激光，多束激光依次通過線光斑振鏡組的處理以及場鏡的聚焦，在成型基板上形成線狀激光光斑，以對成型基板上的成型粉末進行激光成型。本發明的激光成型設備能夠形成線狀激光光斑，通過線狀激光光斑對成型基板上的成型粉末進行激光成型，解決了現有技術的激光成型是通過掃描振鏡控制激光光斑逐點掃描，逐點成線，逐線成面，層層堆積而成，成型時間長的問題，提高了激光成型的速度和效率。

技術領域

本發明屬于激光制造技術領域，尤其涉及一種激光成型設備。

背景技術

激光3D打印又叫做增材制造、快速成型。打印原理是將三維CAD作為數模，首先在成型基板上均勻鋪一層金屬粉末，利用高能激光束根據成型零件切片二維數據熔化金屬粉末，然后在成型基板上再鋪下一層金屬粉末，再根據下一層成型零件切片二維數據熔化金屬粉末并與上一層結合在一起，如此逐層打印累加而得到致密的三維實體零件。成型的金屬零件致密度高、強度大、表面粗糙度低、并能減少個性化的復雜零件的前期投資成本和節省生產周期，故其被廣泛應用在汽車、航空航天、模具、珠寶、醫療等領域。

但是市面上，常見的選區激光熔化激光3D打印成型設備大多采用的是點光斑選區激光熔化成型技術，該技術特點是通過掃描振鏡控制激光光斑逐點掃描，即逐點成線，逐線成面，層層堆積而成，成型時間長，尤其影響大零件打印效率，限制了該技術批量化生產的能力。同時，目前市面上選區激光熔化激光3D打印成型設備都是采用光纖激光器，由于該波段只能對部分有色金屬材料吸收率高，對于高反金屬材料以及非金屬材料吸收率低，大大限制了該技術的廣泛應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種激光成型設備，旨在解決現有技術的激光成型是通過掃描振鏡控制激光光斑逐點掃描，逐點成線，逐線成面，層層堆積而成，成型時間長的問題。

為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的，一種激光成型設備，包括：成型基板、第一動力輸出源、刮粉裝置、第二動力輸出源、陣列激光源、線光斑振鏡組以及場鏡；

所述成型基板與所述第一動力輸出源的輸出軸連接，所述第一動力輸出源可帶動所述成型基板沿豎直方向移動，所述刮粉裝置與所述第二動力輸出源的輸出軸連接，所述第二動力輸出源可帶動所述刮粉裝置移動以將成型粉末鋪在所述成型基板上，所述陣列激光源發射多束激光，所述線光斑振鏡組和所述場鏡依次設置在激光的光路上，多束所述激光依次通過所述線光斑振鏡組的處理以及所述場鏡的聚焦，在所述成型基板上形成照射成型粉末的線狀激光光斑。

進一步地，所述線光斑振鏡組包括：X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡以及線光斑微振動振鏡；

所述線光斑微振動振鏡通過自身的微振動，使所述陣列激光源發射的多束激光形成線狀激光，所述線狀激光聚焦在所述成型基板上形成線狀激光光斑，所述X軸掃描振鏡和所述Y軸掃描振鏡通過自身角度的調整，以調整所述線狀激光光斑的位置。

進一步地，所述線狀激光光斑中的各激光光斑的光斑形狀大小、光斑能量相同。

進一步地，所述陣列激光源包括激光源及分光器，所述激光源發射主激光，所述分光鏡對所述激光源發射的主激光進行分光處理，生成多束激光。

進一步地，所述激光成型設備還包括：整形裝置，所述整形裝置設置在激光的光路上，并位于所述陣列激光源和所述線光斑振鏡組之間，用于對所述激光進行準直及整形。

進一步地，所述激光成型設備還包括：成型平臺，所述成型平臺上開設有與所述成型基板對應的開口，所述成型基板沿豎直方向移動，并可通過所述開口。

進一步地，所述成型平臺上還設有收粉槽，所述刮粉裝置還用于將所述成型基板上多余的成型粉末收納入所述收粉槽中。