[发明专利]一种激光扫描头、三维打印装置及打印方法

权利要求书

1.一种激光扫描头，其特征在于，包括：

激光源，其发出的激光束包括两束偏振方向相互垂直的线偏振光；所述激光源包括出射光为线偏振光的第一激光器、出射光为线偏振光的第二激光器和耦合器；所述耦合器将第一激光器和第二激光器发射的线偏振光耦合形成所述激光束;

分光装置，设置于所述激光束的出射方向，用于将所述激光束分解为出射方向相互垂直的两束线偏振光; 所述分光装置包括偏转方向相互垂直的第一偏转透镜和第二偏转透镜；第一偏转透镜包括上、下玻璃基板，上、下玻璃基板相对的表面上分别贴附有上导电膜和下导电膜；上导电膜和下导电膜之间形成的方形区域内一部分填充三角形结构的液晶，另一部分填充三角形结构的聚合物；或者一部分填充三角形结构的液晶，另一部分填充梯形结构的聚合物；或者一部分填充梯形结构的液晶，另一部分填充三角形结构的聚合物，所述上导电膜和所述下导电膜均与电源连接；

场镜，设置于所述分光装置的出射侧，用于对两束线偏振光分别聚焦。

2.根据权利要求1所述的激光扫描头，其特征在于，

所述激光束依次通过第一偏转透镜和第二偏转透镜，第一偏转透镜对所述激光束中的一束线偏振光进行偏转，第二偏转透镜对所述激光束中的另一束线偏振光进行偏转。

3.根据权利要求2所述的激光扫描头，其特征在于，

第二偏转透镜与第一偏转透镜的结构相同；第二偏转透镜中液晶分子长轴旋转所形成的平面与第一偏转透镜中液晶分子长轴旋转所形成的平面垂直；

所述激光束中的一束线偏振光的偏振方向与第一偏转透镜中液晶分子长轴处于同一平面内；另一束线偏振光的偏振方向与第二偏转透镜中液晶分子长轴处于另一平面内。

4.根据权利要求3所述的激光扫描头，其特征在于，第一激光源和第二激光器均为Nd:YAG激光器。

5.根据权利要求4所述的激光扫描头，其特征在于，所述激光源包括出射光为线偏振光的第三激光器和四分之一波片；

所述四分之一波片设置于第三激光器的出射方向，以将第三激光器发射的线偏振光转变为圆偏振光或椭圆偏振光。

6.根据权利要求5所述的激光扫描头，其特征在于，第三激光器为Nd:YAG激光器。

7.一种三维打印设备，包括工作缸和激光扫描头，其特征在于，所述激光扫描头为权利要求1～6中任一项所述的激光扫描头，所述激光扫描头发出的两束线偏振光同时照射在所述工作缸底面或已成型零件上表面的粉料上。

8.根据权利要求7所述的三维打印设备，其特征在于，还包括第一移动装置和/或第二移动装置；第一移动装置设置于激光扫描头上，用于使所述激光扫描头相对于所述工作缸底面或已成型零件上表面在水平面内移动，第二移动装置设置于工作缸所在的工作架上，第二移动装置可使所述工作架相对于所述激光扫描头在水平面内移动。

9.一种利用权利要求7或8所述的三维打印设备的打印方法，其特征在于，包括：

将一层粉末材料平铺于工作缸底部或已成型零件的上表面；

将平铺好的该层粉末材料加热到恰好低于该层粉末烧结点的温度；

利用激光扫描头发出的两束激光束同时对该层粉末材料的图形分区扫描、烧结；

当该层粉末材料的截面烧结完成后，工作缸下降一个层的厚度或激光扫描头上升一个层的厚度，再次平铺一层粉末材料，进行新一层的截面烧结，直至完成整个产品加工。