[发明专利]一种激光成型设备

说明书

本发明属于激光制造技术领域，尤其涉及一种激光成型设备，第一动力输出源带动成型基板沿竖直方向移动，第二动力输出源带动刮粉装置移动到成型基板的上方，并将成型粉末铺在成型基板上，阵列激光源发射多束激光，多束激光依次通过线光斑振镜组的处理以及场镜的聚焦，在成型基板上形成线状激光光斑，以对成型基板上的成型粉末进行激光成型。本发明的激光成型设备能够形成线状激光光斑，通过线状激光光斑对成型基板上的成型粉末进行激光成型，解决了现有技术的激光成型是通过扫描振镜控制激光光斑逐点扫描，逐点成线，逐线成面，层层堆积而成，成型时间长的问题，提高了激光成型的速度和效率。

技术领域

本发明属于激光制造技术领域，尤其涉及一种激光成型设备。

背景技术

激光3D打印又叫做增材制造、快速成型。打印原理是将三维CAD作为数模，首先在成型基板上均匀铺一层金属粉末，利用高能激光束根据成型零件切片二维数据熔化金属粉末，然后在成型基板上再铺下一层金属粉末，再根据下一层成型零件切片二维数据熔化金属粉末并与上一层结合在一起，如此逐层打印累加而得到致密的三维实体零件。成型的金属零件致密度高、强度大、表面粗糙度低、并能减少个性化的复杂零件的前期投资成本和节省生产周期，故其被广泛应用在汽车、航空航天、模具、珠宝、医疗等领域。

但是市面上，常见的选区激光熔化激光3D打印成型设备大多采用的是点光斑选区激光熔化成型技术，该技术特点是通过扫描振镜控制激光光斑逐点扫描，即逐点成线，逐线成面，层层堆积而成，成型时间长，尤其影响大零件打印效率，限制了该技术批量化生产的能力。同时，目前市面上选区激光熔化激光3D打印成型设备都是采用光纤激光器，由于该波段只能对部分有色金属材料吸收率高，对于高反金属材料以及非金属材料吸收率低，大大限制了该技术的广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种激光成型设备，旨在解决现有技术的激光成型是通过扫描振镜控制激光光斑逐点扫描，逐点成线，逐线成面，层层堆积而成，成型时间长的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种激光成型设备，包括：成型基板、第一动力输出源、刮粉装置、第二动力输出源、阵列激光源、线光斑振镜组以及场镜；

所述成型基板与所述第一动力输出源的输出轴连接，所述第一动力输出源可带动所述成型基板沿竖直方向移动，所述刮粉装置与所述第二动力输出源的输出轴连接，所述第二动力输出源可带动所述刮粉装置移动以将成型粉末铺在所述成型基板上，所述阵列激光源发射多束激光，所述线光斑振镜组和所述场镜依次设置在激光的光路上，多束所述激光依次通过所述线光斑振镜组的处理以及所述场镜的聚焦，在所述成型基板上形成照射成型粉末的线状激光光斑。

进一步地，所述线光斑振镜组包括：X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜以及线光斑微振动振镜；

所述线光斑微振动振镜通过自身的微振动，使所述阵列激光源发射的多束激光形成线状激光，所述线状激光聚焦在所述成型基板上形成线状激光光斑，所述X轴扫描振镜和所述Y轴扫描振镜通过自身角度的调整，以调整所述线状激光光斑的位置。

进一步地，所述线状激光光斑中的各激光光斑的光斑形状大小、光斑能量相同。

进一步地，所述阵列激光源包括激光源及分光器，所述激光源发射主激光，所述分光镜对所述激光源发射的主激光进行分光处理，生成多束激光。

进一步地，所述激光成型设备还包括：整形装置，所述整形装置设置在激光的光路上，并位于所述阵列激光源和所述线光斑振镜组之间，用于对所述激光进行准直及整形。

进一步地，所述激光成型设备还包括：成型平台，所述成型平台上开设有与所述成型基板对应的开口，所述成型基板沿竖直方向移动，并可通过所述开口。

进一步地，所述成型平台上还设有收粉槽，所述刮粉装置还用于将所述成型基板上多余的成型粉末收纳入所述收粉槽中。