[发明专利]基于同轴送丝的激光三维制造方法与同轴送丝装置

权利要求书

1.一种同轴送丝装置，包括真空箱体、密封设置在真空箱体内的环形光束发生装置及丝材输送打印装置，其特征在于：所述环形光束发生装置包括相互配合并产生中空环形光束的圆锥镜与内圆锥镜，以及倾斜设置并将中空环形光束转换成环锥形光束的环形凹面镜，所述圆锥镜与内圆锥镜同轴设置，所述环锥形光束轴线与环形光束轴线相垂直；所述丝材输送打印装置包括用于输送丝材的送丝管、设置在送丝管上的矫直机构、打印喷头及设置在打印喷头上方的加热装置；所述送丝管与所述环锥形光束同轴。

2.根据权利要求1所述的同轴送丝装置，其特征在于：所述打印喷头与环锥形光束同轴。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的同轴送丝装置的激光三维制造方法，其特征在于主要包含以下步骤：

(1)激光器发射出的激光束由圆锥镜、内圆锥镜依次切割变向，形成中空无光的环形光束；

(2)环形光束再经由倾斜设置的环形凹面镜换向，形成半径渐减的环锥形光束；

(3)丝材由置于环锥形光束中心处的送丝管输送至工作底板上，输送过程中，丝材依次经过矫直机构矫直与加热装置加热，最终由打印喷头挤出；

(4)挤出的丝材在环锥形光束的照射及加工表面的熔池热传导共同作用下被加热、熔化而进入熔池内，打印喷头按预先设定好的路径行走，分层喷出丝材并层层叠加，直至完成整个工件。