[发明专利]一种多功能的激光选区熔化成形设备

权利要求书

1.一种多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：

所述成形设备包括控制系统(8)、成型腔体(2)及光路系统(1)，所述光路系统(1)设置在所述成型腔体(2)上，其连接于所述控制系统(8)；所述光路系统(1)有成形光路和激光冲击强化光路，其包括光纤激光器(13)、扫描振镜(25)及短脉冲激光器(19)，所述光纤激光器(13)为所述成形光路的组成元件之一，所述扫描振镜(25)为所述成形光路及所述激光冲击强化光路的共用元件，所述短脉冲激光器(19)为所述激光冲击强化光路的组成元件之一；

所述光纤激光器(13)及所述短脉冲激光器(19)分别连接于所述控制系统(8)，所述控制系统(8)用于控制所述光纤激光器(13)及所述短脉冲激光器(19)交替工作，所述光纤激光器(13)用于发射激光束，所述激光束经所述成形光路进入所述成型腔体(2)内以进行激光选区熔化成形；所述短脉冲激光器(19)用于发射短脉冲激光，所述短脉冲激光经所述激光冲击强化光路进入所述成型腔体(2)内以对成形截面进行激光冲击强化。

2.如权利要求1所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述光路系统(1)还包括第一扩束镜(14)、第一动态聚焦模块(15)、第二动态聚焦模块(21)及第二扩束镜(20)，所述光纤激光器(13)、所述第一扩束镜(14)、所述第一动态聚焦模块(15)及所述扫描振镜(25)自上而下沿竖直方向设置，以形成所述成形光路；所述短脉冲激光器(19)、所述第二扩束镜(20)、所述第二动态聚焦模块(21)及所述扫描振镜(25)沿水平方向间隔设置，以形成激光冲击强化光路。

3.如权利要求2所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述第一动态聚焦模块(15)包括第一动态聚焦透镜(16)、第一正透镜(17)及第二正透镜(18)，所述第一正透镜(17)位于所述第一动态聚焦透镜(16)及所述第二正透镜(18)之间，所述第一动态聚焦透镜(16)邻近所述光纤激光器(13)设置。

4.如权利要求3所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述第一动态聚焦透镜(16)通过沿所述成形光路移动来改变其与所述第一正透镜(17)之间的相对位置；所述第一正透镜(17)及所述第二正透镜(18)构成光学杠杆，以用于放大所述第一动态聚焦透镜(16)的位移所引起的焦点移动量。

5.如权利要求2所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述第二动态聚焦模块(21)包括第二动态聚焦透镜(22)、第三正透镜(23)及第四正透镜(24)，所述第三正透镜(23)位于所述第二动态聚焦透镜(22)与所述第四正透镜(24)之间；所述第四正透镜(24)邻近所述扫描振镜(25)设置。

6.如权利要求1-5任一项所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述成形设备还包括分别设置于所述成型腔体(2)内的固态约束层施加装置(6)及成形缸(7)；所述成型腔体(2)内设置有工作台面，所述工作台面将所述成型腔体(2)分割成上下两层，所述固态约束层施加装置(6)设置于上层，所述成形缸(7)位于下层，且所述光路系统(1)、所述固态约束层施加装置(6)及所述成形缸(7)沿同一竖直方向设置。

7.如权利要求6所述的多功能的激光选区熔化成形设备，其特征在于：所述固态约束层施加装置(6)包括升降机构(12)、旋转机构(11)、夹持机构(10)及固态约束层(9)，所述升降机构(12)设置在所述工作台面上，所述旋转机构(11)连接于所述升降机构(12)远离所述工作台面的一端；所述夹持机构(10)连接于所述旋转机构(11)远离所述升降机构(12)的一端；所述固态约束层(9)夹持于所述夹持机构(10)远离所述旋转机构(11)的一端。