[發明專利]一種多激光增材制造系統和控制方法

在審

• 申請號: 202310353537.5
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116532662A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 張志;黃見洪;林文雄;陳金明;翁文;林紫雄;沈在平;黃李杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B29C64/153;B29C64/386;B29C64/393;B29C64/364;B33Y10/00;B33Y40/00;B33Y50/00;B33Y50/02;B22F12/90;B22F12/50;B22F12/70;B33Y30/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 謝怡婷

本發明提供一種多激光增材制造系統和控制方法，包括：吹風模塊，吸風模塊，移動模塊，循環風機模塊，控制模塊和數據處理模塊，所述移動模塊與所述吹風模塊和所述吸風模塊連接；所述循環風機模塊與所述用于產生正壓和負壓的氣流，并與所述吹風模塊和所述吸風模塊連通；所述循環風機模塊和所述控制模塊均與所述數據處理模塊電連接，所述數據處理模塊用于數據的處理、掃描截面的數據分區和系統的整體控制。上述實施例的多激光增材制造系統中的吹出氣體、吸風模塊除了可以實現平移，還能實現升降，可以根據不同的零件和工藝，設置不同的吹風和吸風高度、流速等參數，達到最佳的煙塵處理效果。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，尤其涉及一種多激光增材制造系統和控制方法。

背景技術

快速增材制造是由數字化模型直接驅動快速制造任意復雜形狀三維物理實體的快速成型技術。快速增材制造的基本原理采用“分層制造、逐層疊加”的制造思想，區別于傳統“減法”制造模式，是一種綠色智能化“加法”制造。

增材制造將虛擬設計和數字化制造集成于一體，根據在計算機上構造的三維模型為基礎，通過軟件與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料或醫用生物材料，按照逐層堆積，制造出實體物品，能夠在短時間內制造出產品，與采用傳統的機械加工機床和模具制造相比，具有成本低、周期短、修改簡單、尺寸穩定等諸多優點。

隨著金屬增材制造技術的快速發展，單個激光的增材制造方案無法滿足大幅面大尺寸的零件成型。因此多個激光的增材制造是未來的發展重點，然而大幅面增材制造的風場設計和煙塵處理存在著許多難點。風速太大會吹起打印粉末，風速太小則無法及時吸走煙塵，同時在多激光打印時，平行于風場排布的激光打印產生的煙塵會互相干擾，這些都會導致零件打印質量下降。在實際打印過程中，由于零件的形狀各不相同，擺放的位置也不固定，目前常見的方案在各個位置的煙塵吸收效果不同，導致零件整體的質量下降。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此本發明提供一種多激光增材制造系統，包括：

吹風模塊，所述吹風模塊用于吹出氣體；

吸風模塊，所述吸風模塊用于吸入氣體；

移動模塊，所述移動模塊與所述吹風模塊和所述吸風模塊連接，用于驅動所述吹風模塊和所述吸風模塊移動；

循環風機模塊，所述循環風機模塊與所述用于產生正壓和負壓的氣流，并與所述吹風模塊和所述吸風模塊連通，使所述吹風模塊和所述吸風模塊分別產生吹風效果和吸風效果；以及

控制模塊和數據處理模塊，所述循環風機模塊和所述控制模塊均與所述數據處理模塊電連接，所述數據處理模塊用于數據的處理、掃描截面的數據分區和系統的整體控制；所述控制模塊通過所述數據處理模塊控制所述移動模塊運行。

上述實施例的多激光增材制造系統中的吹風模塊、吸風模塊除了可以實現平移，還能實現升降，可以根據不同的零件和工藝，設置不同的吹風和吸風高度、流速等參數，達到最佳的煙塵處理效果；而且系統采用模塊化的設計，可以根據不同的設備，配備不同數量的吹風模塊和吸風模塊，設置不同的吹風壓力和吹風流量，兼容不同的設備，滿足工業應用的需求。

可選地，所述吹風模塊包括上層吹風模塊和下層吹風模塊，所述上層吹風模塊位于所述下層吹風模塊的上層，所述吸風模塊與所述下層吹風模塊位于同一層，并連接為一個整體；所述循環風機模塊與所述上層吹風模塊和下層吹風模塊均連通。

可選地，所述上層吹風模塊兩側設有多行第一吹氣口，所述第一吹氣口為圓形，各行第一吹氣口的孔徑不同，頂部的第一吹氣口小于底部的第一吹氣口。

可選地，所述下層吹風模塊單側設有多行第二吹氣口，所述第二吹氣口為圓形，各行第二吹氣口的孔徑不同，頂部的第二吹氣口小于底部的第二吹氣口。