[實用新型]一種激光掃描系統及增材制造設備

有效

• 申請號: 201921542165.6
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN210880918U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 曾思齊
• 申請（專利權）人: 湖南華曙高科技有限責任公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/268;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種激光掃描系統及增材制造設備，其中激光掃描系統包括脈沖激光器、第一、第二轉鏡，反射鏡、場鏡和控制模塊，脈沖激光器發射平行脈沖激光，依次經過第一轉鏡，反射鏡、第二轉鏡的反射形成反射光，該反射光經過場鏡的聚焦形成光斑入射工作區域；且經過反射鏡的所有反射光相互平行，且與第二轉鏡的中軸線垂直；控制模塊根據待打印制件的掃描截面信息，并通過分別控制第一、第二轉鏡的旋轉，以及脈沖激光器的啟動或關閉對工作區域進行選擇性激光掃描。本實用新型由于經過反射鏡的所有反射光相互平行，且與第二轉鏡的中軸線垂直，保證了無掃描畸變，從而便于激光尺寸校準；而且，采用了雙轉鏡實現二維掃描，具有掃描速度快、成本低的有益效果。

技術領域

本申請涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種激光掃描系統及增材制造設備。

背景技術

增材制造技術（Additive Manufacturing，簡稱AM）是一項具有數字化制造、高度柔性和適應性、直接CAD模型驅動、快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點的先進制造技術，由于其不受零件形狀復雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，因此應用范圍非常廣。作為增材制造技術之一的選區激光熔化技術（Selective Laser Melting，簡稱SLM），近年來的發展也是非常迅速，其主要工藝是：粉末輸送裝置將一定量粉末送至工作臺面，鋪粉裝置將一層粉末材料平鋪在活塞已成型零件的上表面，掃描裝置按照該層的截面軸廓對實心部分粉末層進行掃描，使粉末的溫度升至熔化點，粉末熔化燒結并與下面已成型的部分實現粘接；當一層截面燒結完后，工作臺下降一個層的厚度，鋪粉裝置又在上面鋪上一層均勻密實的粉末，進行新一層截面的掃描燒結，經若干層掃描疊加，直至完成整個三維實體制造。

現有技術的掃描裝置一般采用二軸或者三軸振鏡，或者采用轉鏡加振鏡進行激光掃描。然而，三軸或者二軸振鏡不僅費用較高，而且存在掃描速度不夠快的技術問題；轉鏡加振鏡式存在掃描畸變，從而導致無法進行二維平面的尺寸校準的技術問題，進而無法很好地保證激光掃描的準確性。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種掃描速度快，且無掃描畸變，便于激光尺寸校準的激光掃描系統及增材制造設備。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種激光掃描系統，包括脈沖激光器、第一轉鏡、第二轉鏡，反射鏡、場鏡和控制模塊，所述脈沖激光器發射平行脈沖激光，依次經過第一轉鏡，反射鏡、第二轉鏡的反射形成反射光，該反射光經過場鏡的聚焦形成光斑入射工作區域；

所述反射鏡的反射面為圓弧形，且經過反射鏡的所有反射光相互平行，且與第二轉鏡的中軸線垂直；所述第二轉鏡為長條形；

所述控制模塊根據待打印制件的掃描截面信息，并通過分別控制第一轉鏡和第二轉鏡的旋轉，以及脈沖激光器的啟動或關閉對工作區域進行選擇性激光掃描。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述第一轉鏡通過第一驅動機構驅動旋轉；所述第二轉鏡通過第二驅動機構驅動旋轉。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述激光掃描系統還包括第一激光接收器和第二激光接收器，所述第一激光接收器和第二激光接收器分別設置于第一轉鏡的反射區域內，且分別距離第一轉鏡的反射區域的兩邊界預設距離的位置。

作為本實用新型的進一步優選方案，所述激光掃描系統還包括第三激光接收器和第四激光接收器，所述第三激光接收器和第四激光接收器分別設置于第二轉鏡的反射區域內，且分別距離第二轉鏡的反射區域的兩邊界預設距離的位置。

本實用新型還提供了一種增材制造設備，包括上述任一項所述的激光掃描系統。