[发明专利]用于通过激光烧结来添加制造的激光操作机器及对应的方法

说明书

一种用于通过激光烧结来添加制造物体的激光操作机器，包括：输送结构(11)，其在工作空间(100)中是可移动的，根据第一移动轴线(X,Y,Z)系统操作，且构造成支承用于发射将烧结在工作基底(100,110)上的烧结粉末射流的一个或更多个喷嘴(34)；以及用于激光束(L)传送到聚焦于所述工作基底(100,110)上的激光点(S)来烧结所述粉末的光学激光组件(20)。根据本发明，所述光学激光组件(20)与所述输送结构(11)整体结合关联，且可动元件(12)也与输送结构(11)整体结合关联，根据第二移动轴线(u,v)系统操作，所述可动元件(12)包括工具承载框架(30)，用于发射烧结粉末射流的一个或更多个喷嘴(34)布置在框架(30)上，喷嘴(34)与所述第二移动轴线(u,v)系统相关联，且相对于所述光学激光组件(20)是可移动的。

技术领域

本描述涉及一种用于通过激光烧结来添加制造物体的激光操作机器，其包括具有第一移动轴线系统且构造成支承用于将烧结粉末射束发射到工作基底上的一个或更多个喷嘴的输送机构，以及用于传送聚焦在所述工作基底上的激光点(S)中的激光束(L)来烧结所述粉末的激光器件。

各种实施例可从热塑性或金属烧结粉末(不锈钢、铝、钛、钴铬、镍超级合金、贵重合金)和它们的任何组合开始来应用于烧结较大体积的物体。

背景技术

用于激光烧结的制造添加过程由沉积烧结粉末的连续层以便构成复杂的几何形状来组成。若干制造生产领域(诸如汽车和航空领域)考虑了用于制造较大的复杂金属或金属合金物体的这些过程。目前使用的增长技术限于增大待生产的物体的尺寸。目前使用的技术为两个类型：

·基于粉末床技术的添加制造

·通过金属沉积的添加制造。

在粉末床技术中，过程发生在排空且由惰性气体填充的室中。粉末床形成有层流。连接到单模式激光源上且具有恒定尺寸的激光点的激光扫描仪朝粉末床引导聚焦辐射，因此执行烧结。粉末床同时提供烧结材料，且用作用于构成物件的支承物。该技术的缺陷在于，其限于较大尺寸的室(具有大于250x250x250mm的大小)的实施：此情况中的过程将由于使用粉末中的低效而不便，且变形将在烧结中相对于所需几何形状发生。

用于金属沉积的技术是用于金属涂布或包层的进化方案。与用于激光处理的机器的射束对准的用于包层的喷嘴提供烧结所需的金属粉末射流。尽管该技术允许制造较大的部分，但其由于支承机器的移动轴线的缓慢而处理精度有限且限于产量低。

发明内容

本文描述的实施例旨在改善如前文所述的根据现有技术的方法及系统。

由于具有所附权利要求中提到的特点的用于通过激光烧结来添加制造的激光操作机器，故各种实施例实现了该目的。

各种实施例还涉及用于通过激光烧结来添加制造物体的对应方法。

权利要求形成本文关于本发明提供的技术公开内容的组成部分。

附图说明

现在将仅通过举例，参照附图来描述各种实施例，在附图中：

图1示出了激光操作机器的示意性透视图，

图2a和2b示出了图1的视图的两个细节，

图3,4和5示出了图1的机器的细节的三个视图；

图6a和6b示出了根据本发明的方法的操作的两个模式；

图7示出了所述操作机器的控制架构。

具体实施方式