[实用新型]激光成形制造集成平台设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光金属三维增材成形设备，特别涉及一种激光成形制造集成设备。 

背景技术

在激光三维增材成形技术领域中激光熔覆沉积成形(Laser Cladding Deposition，以下简称LCD)和选择性激光熔化成形(Selective Laser Melting，以下简称SLM)是最为重要的无偏析(Segregation-free)和高柔性(high flexible)金属成形技术。LCD可将金属熔滴沉积在任意界面：磨损零件之表面——完成零件的修复；支撑结构的表面——完成金属结构件的直接制造；异种金属的表面——完成材料梯度结构成形制造等等。LCD可完成尺寸大，重量重，高性能，高可靠性的金属结构件，因而受到航空等高端制造界的青睐。SLM是三维打印家族中在成形件的复杂程度方面名列第一的，可完成嵌套性(复杂的多层包容性)、蜂窝性(以规则和不规则小子结构支撑母结构的特性)和三维曲线腔管性(在实体中的，贯通的，任意截面管道)结构之成形。选择性激光烧结成形(Selective Laser Sintering,简称SLS)与SLM十分相似，(仅激光功率小一些，粉末颗粒仅表面熔化——烧结。 

目前，LCD、SLM和SLS工艺是在不同的独立三维增材成 形设备中分别执行，激光金属三维增材成形设备工作时，激光的占空比(激光空运转与激光熔化金属所占时间比例)是很小的，按全工艺时间计算，相当多的时间用于探伤、检测、调整等，有的系统甚至每堆积1～2层金属，就需探伤检测一次，浪费能源，同时购买两台设备成本高，占用空间大。 

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种激光成形制造集成设备，该激光成形制造集成设备性价比高，生产效率高，节省能源。 

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光成形制造集成平台设备，包括总控制器、成形子控制器、修复子控制器、激光子控制器、成形子平台、修复子平台、送粉器和激光器总成，所述成形子平台上设有激光熔覆沉积设备、选择性激光熔化成形设备和选择性激光烧结设备中的至少两种，修复子平台上设有激光熔覆沉积成形熔覆喷头和用于定位工件的工件定位装置，其中激光熔覆沉积成形熔覆喷头与工件定位装置上的工件能够相对运动实现将熔滴喷射于工件设定位置表面，送粉器为激光熔覆沉积成形熔覆喷头和成形子平台上激光熔覆沉积设备供粉，激光器总成内设有激光器和至少三路光纤，各路光纤将激光器产生的激光束分别供应给修复子平台上的激光熔覆沉积成形熔覆喷头和成形子平台内各设备，各路光纤上均设有光闸，总控制器分别控制激光子控制器、成 形子控制器和修复子控制器工作，其中成形子控制器控制成形子平台上选择性激光熔化成形设备、选择性激光烧结设备和激光熔覆沉积设备工作，修复子控制器控制修复子平台上激光熔覆沉积成形熔覆喷头和工件定位装置工作，激光子控制器控制激光器总成各路光纤上激光的功率和各路光纤上光闸的开合。 

作为本实用新型的进一步改进，所述激光器总成内还设有冷水机，冷水机给激光器提供冷却用水来冷却激光器。 

作为本实用新型的进一步改进，成形子平台上设有选择性激光熔化成形(SLM)设备、选择性激光烧结(SLS)和激光熔覆沉积成形(LCD)设备。 

作为本实用新型的进一步改进，还设有密封的惰性气氛加工室、净化气体储存罐和净化气体子控制器，所述选择性激光熔化成形(SLM)设备和激光熔覆沉积成形(LCD)设备位于惰性气氛加工室内，净化气体子控制器控制净化气体储存罐内净化气体供应到惰性气氛加工室内，总控制器控制净化气体子控制器启停。 

作为本实用新型的进一步改进，工件定位装置包括用于定位盘类零件的定位盘以及用于定位杆轴件的卡盘、床头箱、支撑辊和尾座，所述卡盘能够转动定位于床头箱一侧，尾座与卡盘同轴对应设置，至少一对用于支撑工件的支撑辊能够同向转动定位于卡盘和尾座之间，还设有一机床子控制器，该机床子控制器控制床头箱带动卡盘(按要求的转速)旋转，总控制器控制机床子控制器启停，激光熔覆沉积成形熔覆喷头固定喷头定位装置上，喷头定位装置能够分别与定位盘和卡盘发生相对运 动并将熔滴喷射于定位盘和卡盘上的工件设定位置表面。 

作为本实用新型的进一步改进，喷头定位装置包括一工业机器人，所述激光熔覆沉积成形熔覆喷头固定于工业机器人手臂端部，还设有一工业机器人子控制器，工业机器人子控制器控制工业机器人运动，总控制器控制工业机器人子控制器启停。