[发明专利]一种激光快速打印水泵壳体的装置及方法

权利要求书

1.一种激光快速成型水泵壳体的装置，其特征在于，包括中央控制处理器（1）、二氧化碳激光器（2）、光学扫描系统（3）、温度探测器（5）和工作台（11），所述工作台（11）的台面下安装有成型缸（8）、粉末缸A（7）和粉末缸B（9），所述粉末缸A（7）和粉末缸B（9）位于所述成型缸（8）的两侧，所述工作台（11）的台面上还安装有铺粉滚轮（10），所述温度探测器（5）、所述二氧化碳激光器（2）、所述光学扫描系统（3）、所述温度探测器（5）、所述成型缸（8）、所述粉末缸A（7）、所述粉末缸B（9）和所述铺粉滚轮（10）分别于所述中央控制处理器（1）连接。

2.一种激光快速成型水泵壳体的方法，其具体步骤如下：

第一步：首先由中央控制处理器（1）对零件模型进行分层切片处理,并获得各截面形状的信息参数,作为光学扫描系统（3）进行二维扫描的轨迹；

第二步：粉末缸A（7）内的活塞在中央控制处理器（1）的控制下开始上升，将缸A（7）内的金属粉末（6）推出缸外，同时铺粉滚轮（10）在中央控制处理器（1）的控制下也开始启动，由粉末缸A（7）运动到粉末缸B（9），将金属粉末（6）铺匀在成型缸（8）内，完成初层的铺粉工作；随后，中央控制处理器（1）控制粉末缸B（9）内的活塞上升，将缸B（9）内的金属粉末（6）推出缸外，以待下次铺粉工作的进行；

第三步：中央控制处理器（1）控制二氧化碳激光器（2）发出激光束，经由光学扫描系统（3）的调节与转换，照射到成型缸（8）工作表面；

由中央控制处理器（1）控制的光学扫描系统（3）根据几何形体各层截面的坐标数据和形状参数有选择地对金属材料粉末层进行扫描,在激光束辐照的位置上粉末烧结在一起,一层烧结完成后,成型缸（8）在中央控制处理器（1）的控制下，下移一定距离（待成型零件的切片厚度），然后铺粉滚轮（10）再进行铺粉，光学扫描系统（3）开始下一层扫描烧结,新的一层和前一层自然地烧结在一起,如此反复，最终生成三维水泵壳体零件（4）。

3.根据权利要求2所述的一种激光快速成型水泵壳体的方法，其特征在于，所述第四步中，在选择性激光烧结成型水泵壳体部件的过程中，温度检测仪（5）在中央控制处理器（1）的控制下，对成型界面的温度进行检测并反馈给中央控制处理器（1），以便使中央控制处理器(1)根据实际所采用金属粉末(6)的特性来合理选择激光参数。

4.根据权利要求2或3所述的一种激光快速成型水泵壳体的方法，其特征在于，烧结完成的水泵壳体零件（4）还需要进行渗金属、高温渗环氧树脂和静电镀镍后工艺处理。

5.根据权利要求4所述的一种激光快速成型水泵壳体的方法，其特征在于，用于选择性激光烧结的二氧化碳激光器(2)的工艺参数为：激光的功率密度为10⁵~10⁶W/cm²，激光束的使用功率为200~1000W，激光束光斑尺寸为2mm×1mm，激光脉宽为5ns~20ns，扫描速度为1~5mm/s。