[发明专利]一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法及装置

权利要求书

1.一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，成形过程中，将CAD切片截面的打印平面划分为若干个成像单元；

S2，提取当前成型面所在层的CAD切片截面数据，获取当前成型面所在层内的成像单元的位置和数量；

S3，相位光栅根据当前成型面所在层所包含成像单元的位置与数量对激光进行匹配分束并形成与当前成型面所在层所包含成像单元数量相同的子光束，采用点阵调制器调制矩阵算法分别控制各路子光束偏转后射出点阵激光；

S4，调制矩阵算法分别控制各路子光束偏转后射出点阵激光，在打印平面上各点阵光束在与之一一对应的成像单元内无扫描曝光或短线往复扫描成形，最终所有成像单元组合形成与当前层CAD切片截面数据完全匹配的几何形状，从而实现面激光扫描增材制造过程。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法，其特征在于，所述点阵激光在打印平面上与之匹配的各成像单元内无扫描曝光短线扫描原材料。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法，其特征在于，打印平面上点阵激光光斑直径在20μm-1mm范围内。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法，其特征在于，用于扫描成形的粉末材料粒径范围0.1μm-1mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光增材制造的点阵激光扫描方法，其特征在于，一个点阵激光的覆盖区域小于打印平面时，将点阵激光在平行于打印平面的平面内移动实现打印平面的全覆盖。

6.一种用于权利要求1所述的点阵激光扫描方法的点阵激光扫描装置，其特征在于，包括成形室（1）以及设置于成形室（1）内的点阵激光扫描系统，所述点阵激光扫描系统从激光射出端依次设置有准直扩束模块（6）、聚焦镜（5）、振镜扫描头（4）和点阵发生器（12）；所述准直扩束模块（6）通过光纤（7）连接有激光器（8）；所述点阵发生器（12）包括相位光栅（3）与点阵调制器（2），点阵调制器（2）设置于相位光栅（3）下方。

7.根据权利要求6所述的一种点阵激光扫描装置，其特征在于，激光器类型采用半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、CO₂激光器或二极管激光器。

8.根据权利要求6所述的一种点阵激光扫描装置，其特征在于，所述聚焦镜类型采用动态聚焦镜或平面场镜。

9.根据权利要求6所述的一种点阵激光扫描装置，其特征在于，点阵发生器（12）在打印平面上形成的点阵激光光斑直径范围为20μm-1mm。