[发明专利]一种基于微弧载粉的激光三维快速成形制造方法

权利要求书

1.一种基于微弧载粉的激光三维快速成形制造方法，该方法借助微束等离子弧实现对粉末的载流和同步送粉，借助脉冲激光热源提供金属结构成形所需要的主要能量，所述制造方法的步骤如下：

（1）调整脉冲激光出射方向，使其与铅垂面成 0°～10°夹角；

（2）调整微束等离子焊枪，使微束等离子弧出射粉末流方向与激光束成 15°～30°夹角；

（3）校准激光出射头与微束等离子焊枪相对位置，使出射激光束与出射微束等离子弧位于同一平面，且以工作台前进方向为参照，微束等离子焊枪在前，激光出射头在后；

（4）安装基板，并可靠装夹，水平固定；

（5）零件三维建模、分层切片，生成成形制造程序；

（6）使微束等离子弧的引燃弧工作，校准激光出射头与微束等离子焊枪相对位置，使激光束在基板平面的束斑与微束等离子弧束斑重合；

（7）引弧使微束等离子弧的主弧开始工作，同时启动送粉器，使送粉喷嘴喷射粉末流；所述微束等离子弧主弧电流范围为 30A～50A，且为连续输出的直流电弧电流；

（8）激光器工作，出射激光束，成形制造过程开始；所述激光束为脉冲激光束，脉冲峰值功率范围为 4kW～10kW，额定激光功率不超过 600W；

（9）制造过程结束时，先关停激光束出射，再停止送粉，并熄灭微束等离子弧，延迟停止保护气，结束全部制造流程。

2.根据权利要求 1 所述的基于微弧载粉的激光三维快速成形制造方法，其特征在于，所述步骤（6）激光束斑与微束等离子弧束斑的重合度判断原则为：使激光束处于上聚焦位置，产生的激光束斑与微束等离子弧束斑重合度不低于 60%。

3.根据权利要求 1 所述的基于微弧载粉的激光三维快速成形制造方法，其特征在于，产生微束等离子弧的电源为直流电源，电极接法为钨极为阴极接电源负极，基板为阳极接电源正极。