[發(fā)明專利]一種激光增材制造構(gòu)件的方法及激光增材制造系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911330386.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN111036906B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭明海;李澄;李廣生;劉斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鑫精合激光科技發(fā)展（北京）有限公司
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F12/50;B22F10/366;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y40/00;B33Y70/10
• 代理公司: 北京知迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發(fā)明公開一種激光增材制造構(gòu)件的方法及激光增材制造系統(tǒng)，涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，以解決預(yù)混合粉末同軸送粉激光沉積增材制造時(shí)，由于比重不同和長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離輸送，到達(dá)熔池前出現(xiàn)氣載輸送偏析、重輕分離的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致激光沉積成形的復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)組分分布不均勻的問題。該方法應(yīng)用激光增材制造設(shè)備。該方法包括送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制至少兩個(gè)送粉罐所輸出的不同材料粉末流匯聚在基材面的同一位置，使得至少兩個(gè)送粉罐所輸出的不同材料粉末流在基材面形成混合物；激光器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制激光加工頭對(duì)混合物進(jìn)行熔融燒結(jié)，獲得構(gòu)件。本發(fā)明提供的激光增材制造構(gòu)件的方法及激光增材制造系統(tǒng)用于增材制造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光增材制造構(gòu)件的方法及激光增材制造系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光增材制造技術(shù)是一種集成計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光和新材料等最新技術(shù)而發(fā)展起來的自動(dòng)化的成形技術(shù)。它可以將復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)離散成一系列層片進(jìn)行加工，大大降低了加工難度。

目前，可以采用同軸送粉激光沉積技術(shù)將復(fù)合材料所需的各種組分加工成復(fù)合材料構(gòu)件，但是，現(xiàn)有同軸送粉激光沉積技術(shù)增材制造復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)，存在所制構(gòu)件內(nèi)組分分布不均勻問題，導(dǎo)致復(fù)合材料構(gòu)件性能受到嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種激光增材制造構(gòu)件的方法及激光增材制造系統(tǒng)，用于解決同軸送粉激光沉積技術(shù)制造復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)，制造的復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)組分分布不均勻的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種激光增材制造構(gòu)件的方法，應(yīng)用激光增材制造設(shè)備；所述激光增材制造設(shè)備包括送粉器和具有激光加工頭的激光器，所述送粉器包括至少兩個(gè)送粉罐；至少兩個(gè)所述送粉罐內(nèi)所容納的材料不同；所述方法包括：

所述送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一位置，使得所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流在基材面形成混合物；

所述激光器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述激光加工頭對(duì)所述混合物進(jìn)行熔融燒結(jié)，獲得構(gòu)件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的激光增材制造構(gòu)件的方法中，送粉器包括至少兩個(gè)送粉罐，而送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一位置。各個(gè)送粉罐輸出的材料送粉流在匯聚過程可以依靠自身所具有的沖擊力，使得各個(gè)送粉罐輸出的材料送粉流形成混合比較均勻的混合物，從而避免現(xiàn)有技術(shù)增材制造的復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)組分分布不均勻的問題。而由于至少兩個(gè)所述送粉罐內(nèi)所容納的材料不同，因此，采用同軸送粉激光沉積技術(shù)制造復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)，復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)組分分布比較均勻，從而提高復(fù)合材料構(gòu)件性能。

可選的，所述送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一位置包括：

所述送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一點(diǎn)。

可選的，所述激光器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述激光加工頭對(duì)所述混合物進(jìn)行熔融燒結(jié)包括：

所述激光器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述激光加工頭所發(fā)射的激光束與所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面上同一位置。

可選的，所述構(gòu)件的增材制造策略包括掃描參數(shù)信息、掃描路徑信息、切片層信息、載粉氣速信息、送粉角度信息和送粉率信息；

所述送粉器根據(jù)構(gòu)件的增材制造策略控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一位置包括：

所述送粉器根據(jù)所述載粉氣速信息、所述送粉角度信息、所述切片層信息和所述送粉率信息控制所述至少兩個(gè)送粉罐所輸出的材料送粉流匯聚在基材面的同一位置；