[发明专利]一种选区激光蒸发沉积方法及装置

权利要求书

1.一种选区激光蒸发沉积方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在计算机(1)中绘制零件的三维模型，通过控制软件对其进行分层处理后生成多层截面的打印模型；

2)将需要成型的固体材料溶于溶剂中形成饱和溶液，将饱和溶液倒入成型缸(4)中，液面至零位，并在液面上方通入惰性气体保护；

3)根据材料性质以及饱和溶液的不同选择相应的预热温度，通过加热器(5)对饱和溶液进行加热，通过温度传感器(6)实时监测饱和溶液温度；

4)将可升降成型托盘(3)沉于饱和溶液下方一个层厚的位置，补液刮板(2)在成型托盘(3)上方，补液刮板(2)下底面距可升降成型托盘(3)上表面一个层厚的距离，补液刮板(2)一端连接补液槽(7)，计算机(1)根据蒸发量和成型体积控制补液刮板(2)在前后移动过程中进行饱和溶液的补充，补液刮板(2)前后移动，将饱和溶液均匀涂覆于成型托盘(3)上表面，激光器(8)发射激光，通过扫描振镜(9)聚焦到成型缸(4)中的溶液表面；

5)通过计算机(1)中的控制软件根据分层截面的打印模型生成并输出信号，控制扫描振镜(9)的运动，使激光发生光路偏转，沿设计的运动轨迹逐点或逐行进行扫描，溶剂受热蒸发，溶质从饱和溶液中析出并沉积成型；

6)该层沉积完毕后，成型托盘(3)下降一个单位的层厚，计算机(1)中的控制软件根据下一层截面的打印模型生成并输出信号并重复上述成型过程，直至整个零件成型完毕。

2.一种选区激光蒸发沉积装置，包括计算机(1)、光路系统、成型系统，其特征在于：光路系统又包括通过计算机(1)控制的激光器(8)和扫描振镜(9)；成型系统又包括加热器(5)、温度传感器(6)、成型缸(4)、可升降成型托盘(3)、补液刮板(2)、补液槽(7)和惰性气体保护仓(10)。

所述的计算机(1)及其控制软件，负责控制激光器(8)的开启和关闭，负责将分层处理后的模型的信息转化为相关信号从而控制扫描振镜(9)的运动轨迹，负责加热器(5)的开启和关闭，负责控制3D打印过程中可升降成型托盘(3)的升降。

所述的激光器(8)发射红外或紫外激光，所发出的激光在扫描振镜(9)的作用下照射到成型缸(4)中的饱和溶液表面沿指定路径扫描。。

通过控制所述的扫描振镜(9)的运动，使得激光发生光路偏转，控制激光在XY平面上的偏移。

3.根据权利要求2所述的所述的一种选区激光蒸发沉积装置，其特征在于：加热器(5)靠近成型缸(4)，负责对成型缸(4)中的溶液进行加热，温度传感器(6)将实时监测溶液温度并将数据反馈到计算机中，实时调整加热器(5)的启停从而保证成型缸(4)中饱和溶液的温度。

所述的成型缸(4)中盛放饱和溶液，零位位于成型缸(4)的上部，饱和溶液加到零位为止。

所述的可升降成型托盘(3)置于成型缸(4)中，并在计算机(1)的控制下可在成型缸(4)中升降。

所述的补液刮板(2)安装于成型缸(4)上方，并在计算机的控制下可左右移动，补液刮板(2)的一端连接补液槽(7)。

所述的补液槽(7)中盛放饱和溶液，计算机(1)控制补液槽(7)中的饱和溶液定量流入补液刮板(2)中。

所述的惰性气体保护仓(10)安装于成型缸(4)上方，惰性气体保护仓(10)下端可通入惰性保护气体，经由上端排出。