[发明专利]用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统

说明书

技术领域

本发明涉及选择性激光烧结领域，特别涉及一种用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统。

背景技术

选择性激光熔化技术是指采用激光振镜逐层扫描金属粉末直接成型零件的增材制造工艺，具有成型效率高、质量好，并能成型多功能异性结构的优点，但由于单个激光振镜头的扫描面积有限，不适用于加工大型结构零件；并且选择性激光熔化是一种高功率激光直接作用于金属粉末快溶会凝的工艺方法，其成型过程中需要对氧含量进行严格控制，防止氧化，特别是对于较活泼的金属，氧含量过高甚至有发生燃烧或爆炸的危险；另一方面，激光系统对粉尘的敏感性极强，粉尘会度其造成很大的伤害。现有技术中未有一种激光烧结成型设备的激光扫描系统可综合且有效的全部解决上述问题，即使存在将激光振镜系统置于气密舱室的外部，通过固定连接达到激光投射和气密防护的目的的技术方法，但该方法受到激光振镜加工面积小的限制，不能成型大型零件，使用范围有限。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统，不仅可使其实现大面积平台的加工与高效率扫描的兼顾，而且实现了减小气密空间和对光路系统的粉尘防滑的兼顾。

本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统，包括外罩于零件加工平台的成型仓和置于成型仓外并可并行同步移动进行多工位扫描的的激光振镜系统，还包括用于对激光振镜系统形成的光路防尘的防尘罩，所述防尘罩内形成气体正压环境，所述成型仓的顶部对应每一工位设置有一用于光路通过并进行气密防护的透镜。

进一步，激光振镜系统包括至少一个激光振镜组件，所述防尘罩以可沿成型仓纵向方向移动的方式与成型仓配合设置，所述激光振镜组件以可随防尘罩纵向移动的方式设置其上。

进一步，防尘罩通过纵向驱动机构驱动，所述纵向驱动机构包括驱动电机、滚珠丝杠和螺母滑块，所述滚珠丝杠以可绕自身轴线转动的方式设置于成型仓上，所述螺母滑块固定设置于防尘罩上。

进一步，成型仓顶部设置有用于防尘罩移动的导轨，所述防尘罩上对应设置有滑槽或滑块。

进一步，激光振镜组件还可相对于防尘罩沿成型仓横向移动，所述防尘罩上设置有振镜横向移动驱动机构。

进一步，防尘罩上设置有正压气源。

进一步，所述防尘罩的下端形成与成型仓密封贴合的密封唇边。

本发明的有益效果：本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统，采用可同步移动多工位扫描的激光振镜系统，在不同的工位进行并行扫描，实现大面积平台的加工与高效率扫描的兼顾；另外，将整个激光振镜系统相对成型仓外置，并利用透镜做气密防护，缩小了成型仓中气密防护的空间，同时实现了光路系统的粉尘防护，实现了减小气密空间和粉尘防护的兼顾；并且，本发明可不受激光振镜加工面积的限制，可成型各种大型零件，具有相对较高的适用范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的结构示意图；

图2为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的侧截面示意图；

图3为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的另一实施例结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的结构示意图，图2为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的侧截面示意图，图3为本发明的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统的另一实施例结构示意图，如图所示：本实施例的用于选择性激光熔化的外置移动扫描系统，包括外罩于零件加工平台1的成型仓2和置于成型仓2外并可并行同步移动进行多工位扫描的的激光振镜系统，还包括用于对激光振镜系统形成的光路防尘的防尘罩3，所述防尘罩3内形成气体正压环境，所述成型仓2的顶部对应每一工位设置有一用于光路通过并进行气密防护的透镜4；加工过程中，成型仓2中需保持极低的氧含量(如钛合金氧含量≤0.1％)，通常采用向成型仓2中充入惰性气体的方式来达到低氧含量的目的(氮气或氩气)，除此之外，还需要对成型仓2做严格的气密防护，本发明基于上述考虑将移动的激光振镜系统外置于成型仓2外部，一方面避免移动部件对气密防护产生不利影响，并通过透镜4的气密防护结构，获得了整体的气密防护结构，另一方面也避免成型仓2内部的粉尘对激光振镜系统造成损坏；另外，对于外置移动式的振镜系统，其光路在洁净度上具有较强的敏感性，通过设置外置的防尘罩3，在该防尘罩3中通入一定量正压的气体，以使得在防尘罩3中形成气体正压，防止外部粉尘进入光路系统。