[发明专利]一种应用光纤耦合输出激光的3D打印高分子材料系统

摘要

本发明提供一种应用光纤耦合输出激光的3D打印高分子材料系统，该系统用于改善高分子材料3D打印制件质量。利用光纤耦合方式整形3D打印机加工所用激光源的输出光斑，实现光束能量的重新分布，即让原本成环形状、强度由中心向外渐变减弱的输出光斑变为强度均匀分布的光斑，可以解决高分子材料因耐热性差而导致在不均匀的温度场下，成型制件易翘曲变形的问题。同时该系统借助参数控制模块，可以得到不同高分子材料的适宜加工参数，其包括激光功率和激光扫描速度。在该适宜加工参数下，可以实现高分子材料吸收的能量与所需的熔融能量相匹配，以防止过度加工导致材料分解气化。

主权项

一种应用光纤耦合输出激光的3D打印高分子材料系统，其特征在于，该系统包括：参数控制模块、控制系统、激光系统、扫描系统；参数控制模块计算得到不同种类高分子材料的加工参数，该参数包括激光功率和激光扫描速度；然后将该激光功率和激光扫描速度信号传输给控制系统；控制系统包括两个控制模块：激光功率控制器和扫描速度控制器，二者分别接收对应的参数信号；激光功率控制器根据从参数控制模块接收到的激光功率信号向激光系统传输功率控制信号；扫描速度控制器根据从参数控制模块接收到的扫描速度信号向扫描系统传输扫描速度控制信号；激光系统中的激光器驱动电源接收功率控制信号，调节其输出电流，用以控制激光系统中的脉冲激光器的输出功率；脉冲激光器的激光经过激光系统中的光纤耦合输出模块输出；扫描系统中的支架驱动系统接收扫描速度控制信号，调节装有激光振镜的支架中心轴的旋转速度，用以控制激光扫描速度。