[实用新型]3D打印装置

说明书

一种3D打印装置包括：成型工作台，设置在成型工作室内；铺粉装置和激光器，所述激光器为光纤激光器，包括依次设置的连续激光种子源和脉冲激光种子源、光纤耦合器及光纤放大器，所述连续激光种子源和脉冲激光种子源输出的光束经过光纤耦合器及光纤放大器后输出连续激光或脉冲激光；其中：所述连续激光用于对所述铺设粉末的成型工作台扫描成型，所述脉冲激光用于对打印成型件边缘进行精密加工。所述3D打印装置稳定性高，精度好，成本低。

技术领域

本实用新型涉及一种激光3D打印技术，尤其涉及一种基于连续脉冲激光的选区激光熔化3D打印装置。

背景技术

选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术是目前金属3D打印技术中成型精度最高的成型方法，SLM技术是利用高密度激光斑点在具有保护气氛的箱体里进行的二维图形的快速扫描，使熔化的金属粉末材料凝固成20μm-30μm的薄层，并逐层堆积打印出精密的3D成型件，广泛应用于航空航天，生物医疗等行业的精密零部件、植入器件制造。尽管SLM打印精度可达到0.05mm-0.02mm，但受制于粉末粒度，激光聚焦光斑尺寸、逐层打印等材料与工艺因数，SLM技术成型零部件的尺寸精度和表面粗糙度仍然无法满足高精密零部件的精度要求。

脉冲激光器具有高稳定性、低成本、高峰值功率等优势，采用这种超快脉冲激光器加工脆硬、超薄材料，割口光滑(粗糙度Ra＜1.0μm)无热损伤，属于冷加工，是目前材料微加工领域出现的“颠覆性技术”。然而，目前国外进口的皮秒固体脉冲激光器价格昂贵，系统复杂，稳定性差，根本无法应用于SLM快速成型的精密加工。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种3D打印装置，利用光纤激光的连续或脉冲激光打印并加工工件，可满足3D打印系统高稳定性、高精度、低成本的要求。

本实用新型提供了一种3D打印装置，所述3D打印装置包括：

成型工作台，设置在成型工作室内；

铺粉装置，用于在所述成型工作台铺设粉末；

第一激光器，所述第一激光器为光纤激光器，包括依次设置的连续激光种子源和脉冲激光种子源、光纤耦合器及光纤放大器，所述连续激光种子源和脉冲激光种子源输出的光束经过光纤耦合器及光纤放大器后输出连续激光或脉冲激光；

激光控制模块，所述激光控制模块与所述第一激光器连接，用于控制所述第一激光器输出连续激光或脉冲激光；

第一扫描振镜，所述第一扫描振镜用于将所述第一激光器输出的连续激光或脉冲激光通过第一扫描振镜聚焦在铺设在所述成型工作台上的粉末，其中：

所述连续激光用于对所述铺设在所述成型工作台上的粉末扫描成型，所述脉冲激光用于对成型件进行精密加工,所述脉冲激光的焦距范围为100～500mm。

优选地，还包括摄像头，

在通过所述连续激光扫描成型出平面时，通过所述摄像头获取所述平面的表面形貌后，所述脉冲激光对所述平面轮廓进行精密加工，并通过所述摄像头进行实时监控。

优选地，还包括第二激光器，

在所述第一激光器对所述铺设粉末的成型工作台扫描成型和轮廓加工完成后，所述第二激光器对所述成型的表面进行微结构减材加工。

优选地，所述第二激光器沿相互垂直的两个方向移动地设置于所述成型工作台的上方，所述第二激光器为皮秒或者飞秒激光器，并且所述第二激光器的焦距范围为5～100mm。

优选地，还包括热处理机构，所述热处理机构用于对所述成型工作室进行热处理，所述热处理机构包括设置在所述成型工作台上的加热元件，用于对粉末进行预热，和/或，

所述热处理机构包括设置在所述成型工作室内的辐射源，用于对所述成型件的面成型轨迹进行加热。