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[发明专利]多组铣削工艺并行的激光增材减材复合制造设备与方法-CN202310128110.5在审
发明人：曾晓雁;魏恺文;李祥友 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B22F12/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种多组铣削工艺并行的激光增材减材复合制造设备与方法，属于先进制造技术领域，设备包括加工平面、扫描振镜组件和铣削头组件，加工平面用于逐层铺设金属粉末层；扫描振镜组件用于金属粉末层的SLM成形且位于所述加工平面上方，包括多个扫描振镜单元；铣削头组件用于金属粉末层SLM成形后铣削加工，包括有沿金属粉末层宽度方向阵列的多个铣削头，多个所述铣削头的有效加工幅面相互拼合且覆盖整个所述加工平面，且每个所述铣削头可沿金属粉末层宽度方向、长度方向和厚度方向往复运动。本发明提供的设备可对金属零件的激光选区熔化的成形层同步进行机械铣削加工，使激光增材减材复合制造技术的成形速度相较现有水平显著提升。
铣削工艺并行激光增材减材复合制造设备方法

[发明专利]大幅面高效率高精度激光选区熔化成形设备与方法-CN202310131011.2在审
发明人： 魏恺文;曾晓雁;岳晓泽;李祥友 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： B22F12/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种大幅面高效率高精度激光选区熔化成形设备与方法，属于先进制造技术领域，设备包括成形缸和激光加工单元组件，每个激光加工单元组件均包含多个沿金属粉末层宽度方向阵列的激光加工单元；每个激光加工单元均包含多个加工模块，加工模块由动态聚焦振镜、准直镜等部件组成，并外接光斑模式可调光纤激光器；采用该设备进行金属零件的SLM成形时，每个激光加工单元均能够同时采用多组千瓦级高功率激光/百瓦级高功率激光协同成形其所对应的金属粉末层子区域。通过本发明大幅面高效率高精度激光选区熔化成形设备，可以在确保SLM成形精度的前提下，显著提升成形效率、扩展成形幅面，从而实现大尺寸金属零件的低成本、批量化SLM成形。
大幅面高效率高精度激光选区熔化成形设备方法

[发明专利]一种高效率高精度激光选区熔化成形的质量控制方法-CN202211734382.1在审
发明人： 魏恺文;钟桥;曾晓雁;岳晓泽;李祥友 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明属于先进制造技术领域，并公开了一种高效率高精度激光选区熔化成形的质量控制方法，其采用高功率激光束以较大的层厚、扫描速度和扫描间距成形高效率成形区域；采用低功率激光束以较小的层厚、扫描速度和扫描间距成形高精度成形区域；当过渡区域位于高效率成形区域上方高精度成形区域下方时，采用激光功率、层厚、扫描速度和扫描间距全部或部分逐层减小的方式成形；当过渡区域位于高精度成形区域上方高效率成形区域下方时，采用激光功率、层厚、扫描速度和扫描间距全部或部分逐层增大的方式成形，且过渡区域对应参数介于另两个区域对应参数的取值之间。本发明可在确保不同区域过渡质量的前提下，实现金属零部件的高效率高精度SLM成形。
一种高效率高精度激光选区熔化成形质量控制方法

[发明专利]用于多振镜SLM成形设备的移动立体除尘装置及其应用-CN202111122759.3有效
发明人：曾晓雁;魏恺文;范有光 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： B08B15/04 文献下载
摘要：本发明提供了用于多振镜SLM成形设备的移动立体除尘装置及其应用，属于先进制造技术领域。该移动立体除尘装置在每个振镜下方设置有能够与之同步移动的除尘组件，每套除尘组件均包括吸风口、第一吹风口、第二吹风口和第三吹风口，其中：吸风口与第一吹风口以振镜为中心对称平行相向设置；第二吹风口和第三吹风口分别设置在吸风口和第一吹风口的上方，并且以振镜为中心对称倾斜向下设置。本发明能够使得每个振镜的有效扫场上方都可以形成稳定性较强的立体式除尘气流，在保证整体风力较强的同时有效解决金属烟尘易向形成室顶部弥散的问题，整体除尘效果良好，并且不受其他振镜工作状态的限制，极大地提升了激光选区熔化成形的工作效率。
用于多振镜 slm 成形设备移动立体除尘装置及其应用

[发明专利]一种兼顾成形效率和成形质量的双光束SLM成形方法及系统-CN202011063371.6有效
发明人：曾晓雁;魏恺文;李祥友;刘梦娜;黄高;邓金凤 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明属于先进制造技术领域，并具体公开了一种兼顾成形效率和成形质量的双光束SLM成形方法及系统，其利用能量分布呈高斯模式的中/低功率、中/小光斑激光束实现金属零部件的高精度成形，利用能量分布呈环形或平顶模式的高功率、大光斑激光束实现金属零部件的高效率成形，以此实现金属零部件的高效率高质量的SLM成形。本发明可实现高效率成形区域与高精度成形区域的紧密冶金结合，并有效抑制不充分熔合、大颗粒夹杂等内部冶金缺陷的形成，显著降低成形材料的残余应力，实现金属零部件的高效率高质量SLM成形。
一种兼顾成形效率质量光束 slm 方法系统

[发明专利]一种多级互连微孔金属发汗结构的激光选区熔化成形方法-CN202110110502.X有效
发明人： 魏恺文;闵昌万;曾晓雁;聂亮;弓健强;钟桥 -专利权人：华中科技大学;北京临近空间飞行器系统工程研究所
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明属于先进制造技术领域，并具体公开了一种多级互连微孔金属发汗结构的激光选区熔化成形方法，其首先利用简单的数模布尔运算形成具有一级微孔特征信息的发汗结构打印数模，在激光选区熔化成形过程中，一方面基于一级微孔特征信息直接成形一级微孔；另一方面通过使激光扫描间距大于激光熔覆线宽度，直接在相邻激光熔覆线之间成形二级微孔；同时，通过增大激光束能量输入，直接在激光熔覆线底部形成气孔式三级微孔。本发明所提供的方法，不仅数模预处理运算量小，也无需金属粉末预处理和打印后处理，可高效实现各类复杂金属发汗结构的整体成形，且发汗结构所含微孔的伸展方向多样、互连性强，确保了发汗冷却能力的均匀、稳定。
一种多级互连微孔金属发汗结构激光选区熔化成形方法

[发明专利]一种三维共形电子部组件的增减材一体化成型系统与方法-CN202011276915.7有效
发明人：曾晓雁;欧阳韬源;王月月;吴烈鑫;魏恺文 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：本发明公开一种三维共形电子部组件的增减材一体化成型系统与方法，属于电子增材制造技术领域。其包括集成为整体的多个子系统，其中，结构材料增材制造子系统用于支撑结构体或者封装结构体的3D打印，电子增材制造子系统用于电子功能材料的共形打印，减材机加工子系统用于对增材成型材料机械加工以去除多余部分或提高打印精度，热管理子系统用于为各加工区间提供辅助加热或/和冷却，机构运动控制子系统用于增材制造过程和减材机加工过程的高精度多轴联动、高精度对位和装夹。本发明还公开采用成型系统成型的方法。本发明的一体化成型系统和方法能够兼顾电子功能材料与支撑结构/封装功能材料的一次性、高精度、增减材一体化成型。
一种三维电子部组件增减一体化成型系统方法

[发明专利]激光选区熔化和激光冲击强化复合的增材制造设备和方法-CN202111199255.1在审
发明人： 魏恺文;曾晓雁;范有光 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： B22F12/86 文献下载
摘要：本发明提供了激光选区熔化和激光冲击强化复合的增材制造设备和方法，属于先进制造技术领域。该增材制造设备包括工作台、成形缸以及预设数量的加工组件，其中：成形缸设置在工作台上，用于铺设金属粉末层；预设数量的加工组件沿水平方向并列设置在成形缸的上方；每组加工组件均包括两个平行设置的加工单元阵列，能够向成形缸表面输出用于进行激光选区熔化的连续光纤激光或用于激光冲击强化的纳秒脉冲光纤激光。本发明能够同时开展激光选区熔化成形和激光冲击强化处理，打破了现有技术中难以同步开展的技术瓶颈，并且极大地提升了激光选区熔化和激光冲击强化复合增材制造的成形尺寸、成形效率。
激光选区熔化冲击强化复合制造设备方法

[发明专利]一种多孔发汗金属结构的高质量激光选区熔化成形方法-CN202110112031.6有效
发明人： 魏恺文;闵昌万;曾晓雁;聂亮;钟桥;弓健强 -专利权人：华中科技大学;北京临近空间飞行器系统工程研究所
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于接触式刮刀铺粉工艺的多孔发汗金属结构高质量激光选区熔化成形方法，属于先进制造技术领域。该方法在多孔发汗金属结构四周设置与其不相连的闭合随形保护框，并在成形过程中通过激光线能量密度的差异化设置，使得随形保护框的已成形层总高度总是大于多孔发汗金属结构的已成形层总高度，从而有效避免了成形过程中接触式铺粉刮刀对多孔发汗金属结构成形层的摩擦、碰撞，大幅提升了多孔发汗金属结构的成形质量。同时，该方法还无需在成形完成后对多孔发汗金属结构和随形保护框施加额外的分离处理，制造流程简单。
一种多孔发汗金属结构质量激光选区熔化成形方法

[实用新型]环形/框形金属零件的高效率高精度SLM成形装置-CN202022222921.6有效
发明人： 魏恺文;曾晓雁;李祥友;邓金凤;黄高;刘梦娜 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本实用新型属于先进制造技术领域，并具体公开了环形/框形金属零件的高效率高精度SLM成形装置，其包括环形/框形成形缸、环形/框形基板和扫描加工阵列，基板布置在成形缸内，扫描加工阵列位于成形缸上方，其包括多个扫描加工单元，多个扫描加工单元的有效扫场之和覆盖成形缸的上表面，或通过多个扫描加工单元的移动使得它们的有效扫场之和覆盖成形缸的上表面；扫描加工单元用于同时或交替输出高功率、大光斑激光束与中/低功率、中/小光斑激光束，以利用高功率、大光斑激光束实现高效率SLM成形，利用中/低功率、中/小光斑激光束实现高精度SLM成形。本实用新型可实现大尺寸环形/框形金属零件的高效率、高精度、低成本SLM成形。
环形金属零件高效率高精度 slm 成形装置

[实用新型]一种兼顾成形效率与成形精度的SLM设备-CN202022223363.5有效
发明人：曾晓雁;魏恺文;李祥友;黄高;邓金凤;刘梦娜 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本实用新型属于先进制造技术领域，并具体公开了一种兼顾成形效率与成形精度的SLM设备，其包括一组或多组呈阵列分布的成形装置，成形装置包括激光扫描加工组件和光路切换组件，激光扫描加工组件包括第一扫描加工单元和第二扫描加工单元，第一扫描加工单元用于实现零件的高精度SLM成形，第二扫描加工单元用于实现零件的高效率SLM成形；光路切换组件包括光路旋转切换台和旋转驱动源，光路旋转切换台分别与第一扫描加工单元和第二扫描加工单元相连，光路旋转切换台在所述旋转驱动源的带动下实现旋转，以此实现第一扫描加工单元和第二扫描加工单元的切换。本实用新型可高质量完成各类金属零部件的高效率、高精度SLM成形。
一种兼顾成形效率精度 slm 设备

[实用新型]兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置-CN202022010514.9有效
发明人： 魏恺文;曾晓雁;李祥友;范有光 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-09-14 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： B22F12/00 文献下载
摘要：本实用新型属于先进制造技术领域，并公开了兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置，其包括两激光源、光束切换组件和扫描加工组件，两激光源分别用于输出中/低功率激光束和中/高功率激光束；光束切换组件包括运动机构和错位布置的两反射镜，两反射镜在运动机构驱动下实现位置调整，分别用于将准直后的中/低功率激光束和中/高功率激光束反射至扫描加工组件；扫描加工组件用于将光束切换组件反射的中/低功率激光束或中/高功率激光束聚焦在金属粉末床表面，完成金属零部件的SLM成形。本实用新型能够解决现有双光束SLM装备普遍存在的光束切换可靠性低、成形尺寸小、造价高的问题，同时实现金属零部件高效率、高精度SLM成形。
兼顾成形效率精度光束 slm 装置

[发明专利]一种高能束增材减材复合制造的减材数控程序生成方法-CN202110112023.1在审
发明人： 魏恺文;曾晓雁;钟桥;李祥友 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： G06F8/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种高能束增材减材复合制造的减材数控程序生成方法，属于先进制造技术领域，包括如下步骤：(1)金属零部件的减材加工模型预处理；(2)金属零部件的减材加工模型切片处理；(3)基于减材加工模型切片特征生成单层数控程序；(4)记录单层数控程序生成的底层操作源代码并进行循环改写；(5)生成完整金属零部件的减材加工模型数控程序。该方法无需开发专用软件，仅依靠常规计算机辅助设计/制造软件和常用编程语言及编码器，即可生成任意金属零部件高能束增材减材复合制造的减材数控程序，成本低、效率高、应用灵活。
一种高能束增材减材复合制造数控程序生成方法

[发明专利]兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置及方法-CN202010962043.3在审
发明人： 魏恺文;曾晓雁;李祥友;范有光 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-09-14 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明属于先进制造技术领域，并公开了兼顾成形效率和成形精度的双光束SLM成形装置及方法，其包括两激光源、光束切换组件和扫描加工组件，两激光源分别用于输出中/低功率激光束和中/高功率激光束；光束切换组件包括运动机构和错位布置的两反射镜，两反射镜在运动机构驱动下实现位置调整，分别用于将准直后的中/低功率激光束和中/高功率激光束反射至扫描加工组件；扫描加工组件用于将光束切换组件反射的中/低功率激光束或中/高功率激光束聚焦在金属粉末床表面，完成金属零部件的SLM成形。本发明能够解决现有双光束SLM装备普遍存在的光束切换可靠性低、成形尺寸小、造价高的问题，同时实现金属零部件高效率、高精度SLM成形。
兼顾成形效率精度光束 slm 装置方法

[发明专利]一种高能束3D打印散热冷板的流道粉末清除方法及产品-CN202010402074.3在审
发明人： 魏恺文;刘梦娜;曾晓雁;李祥友;杨雄 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-05-13 - 公布日： 2020-08-18 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明属于增材制造技术领域，并具体公开了一种高能束3D打印散热冷板的流道粉末清除方法及产品，其包括如下步骤：1)利用物理方法清除高能束3D打印散热冷板流道内的部分残余粉末，并在散热冷板的外表面涂覆防腐蚀涂料；2)利用超声清洗/化学铣复合工艺对散热冷板进行清洗，以彻底清除流道内的剩余粉末，同时对流道表面进行抛光处理；3)去除散热冷板流道内残余的化学腐蚀液以及散热冷板外表面涂覆的防腐蚀涂料并烘干，以此获得所需的散热冷板。本发明可高效、彻底清除散热冷板流道内残余未熔粉末，同时提升流道内表面质量，解决现有粉末清除技术所面临的清除不彻底、流道内表面仍需后处理等问题。
一种高能打印散热粉末清除方法产品

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